电动汽车动力锂电池火灾危险性分析

1、电动汽车动力锂电池火灾危险性分析摘要：电动汽车动力锂电池可能会因为热失控或其他风险隐患引发火灾事故，从而释放出有毒、有害气体，对周围环境和设施设备的安全性造成不利影响，甚至危害人身安全。因此，在其使用过程中，应该重点考虑如何消除危险性隐患，预防火灾发生，在设备研发、生产环节应加大力度，开发先进的技防措施，通过先进的预警系统、救灾系统等，在发生火灾时维护设备安全性，从根本上防范安全隐患风险或其他问题。关键词：动力锂电池；热失控；火灾危险性；灭火预防引言在我国扎实推进碳达峰碳中和重大战略决策，贯彻落实新能源汽车道路的背景下，电动汽车行业已经成为国家重点扶持的战略新兴产业，在能源机构改革、环境保护方

2、面具有重要意义。近几年来，电动汽车在实际应用中经常出现火灾事故问题，容易引发生命财产安全事故，使人们对电动汽车使用的安全性产生顾虑，电动汽车的推广受到一定影响。1锂电池在电动汽车的应用和安全状况由于动力锂电池能量密度高、寿命长、无记忆效应、自放电率低、无环境污染等特点，在电动汽车中得到了广泛的应用。按照新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)，到2025年，新能源汽车销售占比将达到20%，而2020年，新能源汽车销售占比为5.4%。中国的锂离子电池行业在过去的20多年里得到了快速的发展，逐渐成为全球最大的生产强国。随着磷酸铁锂、镍钴铝三元锂、镍钴锰三元锂电池的大规模商品化，加速了电动车的

3、普及和应用。锂电池起火，是因为锂电池短路，电流在一瞬间被释放，产生的热量会瞬间破坏电池的化学系统，从而导致电池内的温度和压力迅速升高，最后导致电池的燃烧和爆炸。根据近年的统计，大多数的意外事件都是因为锂电池本身的热失控，其中包括在静止状态（未充放电）、行驶时（放电）和充电时，以及极少数因外部热源、碰撞和控制线路故障而导致的意外。2锂电池电动汽车火灾预防及救援2.1防涉险电动汽车的电池组多数都符合IP67防水、防尘的技术标准，把电池组浸泡在清水里没什么影响。但是，在实际驾驶过程中，路况非常复杂，地面可能坑洼不平，水质浑浊，一旦有尖锐物品划破底盘，就有可能导致电池组进水，进而损坏电池系统，甚至引发

4、内短路自燃。有人说，电池包很结实，都经历了实验室跌落、穿刺、碰撞、挤压、火烧等测试，但那都是在实验室状态下进行的，现实行车千差万别。对一些山路、水路，尽量避免行驶，特别是水面没过车轮轴以上， 就不要轻易涉水了。2.2防过充在电动汽车充满电的情况下，如果电路控制系统并没有结束充电过程，将会使得电池过度充电，产生电失控，电池内部的有机电解液将产生大量气体，导致电池鼓包、爆炸。除了电池过度充电之外，过度追求快速充电也可能会导致电失控，尤其是一些年头较长的电动汽车，电池组本身就有产生锂枝晶的风险，再频繁用大功率快充，内短路起火的风险就更高。此外，对BMS（电池管理系统）的数据采集、故障诊断、安全预警、

5、安全泄压等性能进一步改进优化对预防电池热失控至关重要。2.3防碰撞当前，多数电动汽车的电池布置在下身下方，电池面积较大，且电池组与车身边缘的距离通常较近，如发生碰撞事故，锂电池容易受到撞击和挤压引起变形，电池内部短路，可能发生热失控起火。除了在行车过程中，防止对电池的碰撞之外，我们还可以从电池组的碰撞安全防护着手，对电池周边的结构和空间实施重点防护措施，保证电池组框架不出现较大变形，内部模组不受到撞击和挤压，从而有效降低发生火灾的风险。2.4定期检修充电/放电周期是电池性能的一个重要指标。磷酸铁锂电池的充放电周期一般可以超过2000次，三元锂电池的充放电周期可以达到5002000次。据数据统计

6、，电动汽车自燃中少数是设计缺陷引起的，多数是使用年头达到3年或行驶里程超过6万公里的。这就说明，电动汽车的电池组危险性随着使用时间的累积而增大，这就要求我们要更加关注电池组的“健康”状况，定期体检，随时掌握电池组的质量性能状况。对于行驶时间较长的电动汽车，定期检修保养，查看电池电芯、车载模块、管理系统的运行状况，做到有备无患。2.5电动汽车灭火技术(1)对电击的保护。当汽车停止工作时，高压电力将被自动关闭。在灭火和拆卸时，不要与高压装置的内部直接接触，以免受到电击。不可使用任何工具刺入汽车的引擎罩，也不可将其击穿引擎区域的高压部分。不需要担心触电，电池没有着火，用水扑救不会被电击，汽车在涉水时

7、，电池和电线虽然有特殊的绝缘保护，但还是要防止触电。当电池处于火灾状态时，必须采取自卫措施，以保证车辆内部人员和救护人员的生命安全。(2)避免因人为原因而导致的电池短路。由于锂电池的过度充电和过放电，导致了电池的微量短路，导致了电池的温度升高。在燃烧之前，其物理形态的改变是：外壳首先膨胀，使电池内温度上升，从而产生可燃和爆炸气体。在熄火的时候，要防止电池内部短路，防止在拆卸时盲目地穿过防护罩、切割、撬开、拆卸电池外壳的薄膜，从而导致电池的短路。(3)选用灭火药剂。如果电池达到足够高的温度，泄漏和释放电解质，电解液肯定是易燃品。需要用大量的水来冷却电池和灭火，因为直流和交流系统没有接地，消防员可

8、以安全的用水作为主要灭火剂，且没有触电的危险。ABC干粉灭火器不会熄灭电池火焰，只能简单的覆盖隔绝氧供应。锂电池灭火需要大量的水，且持续时间长，降温很关键。消防员应避免在灭火或解脱操作任何高压组件中的内部直接接触，这会潜在导致电击。2.6安全管理注意事项（1）定位。考虑到电动汽车火灾危险和灭火的困难,电动车及充电桩的安装在室外是最好的,如果需要设置在室内和地下车库,相邻的两个充电桩需要保持适当的防火间距不少于2m。(2)设施配备。根据要求配备相关数量的灭火器材及固定消防设施，同事设置相关监测设备。(3)电源管理。充电对配电箱的电源控制开关要予以监控，突发情况下能在及时断电，防止火灾扩散，并为灭火救援提供安全。(4)现场管理。充电区域必须设置操作规程和安全警示，车辆充电不离人，设置监控设备和小型消防站，