純電動汽車自燃突發(fā)事件的預(yù)防及處理

南京交通職業(yè)技術(shù)學院 焦紅蘭

近期國內(nèi)純電動汽車電池起火事故頻發(fā)，引起消費者高度關(guān)注，關(guān)于純電動車是否安全成為熱議。建立車輛自燃突發(fā)事件的預(yù)防和應(yīng)急響應(yīng)非常地迫切，本文主要闡述純電動汽車發(fā)生自燃的主要原因、預(yù)防自燃車的突發(fā)事件和發(fā)生自燃后如何應(yīng)急處理。

1 新能源汽車自燃原因分析

新能源汽車起火，基本上都是所搭載的動力蓄電池起火，那么造成動力蓄電池起火的原因，除了動力蓄電池在制造或存儲過程中的因素外，在使用的過程中主要原因如下。

（1）新能源汽車發(fā)生碰撞事故。新能源汽車多以三元鋰電池作為蓄能元件，雖然續(xù)航能力要比磷酸鐵鋰電池高出不少，但安全系數(shù)卻有所下降。在車輛發(fā)生碰撞事故時，動力蓄電池內(nèi)部蓄電池單體產(chǎn)生形變，內(nèi)部隔膜被破壞，導(dǎo)致正負極短路，使得電池的內(nèi)部溫度不斷升高，最終出現(xiàn)明火，繼而發(fā)生爆炸。即使在碰撞后，動力蓄電池沒有發(fā)生冒煙或外觀無明顯變形，但為了安全起見，也需使用紅外成像儀進行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)有熱點，但溫度只是高于環(huán)境平均溫度，且溫升變化較小，應(yīng)該盡快進行解體檢查；如果溫升較快或溫度已經(jīng)高于90 ℃應(yīng)該立刻將其沉浸到冷卻水池中（水量大于電池體積10倍以上）。

（2）新能源汽車托底。新能源汽車動力蓄電池一般安裝于車輛底部，當車輛出現(xiàn)托底事故時，會碰到動力電池下底板，一般的外觀檢查只是檢查底板有無較大的形變或傷痕，早期的一些動力蓄電池箱體為鑄鐵結(jié)構(gòu)，鑄鐵中會有一部分砂眼，托底時如果正好磕到這部分，就會造成動力蓄電池防護等級受損，滿足不了IP67的防護等級，可能造成內(nèi)部進水，繼而造成動力蓄電池單體之間短路，產(chǎn)生自燃的危險。由于目前國內(nèi)許多減速帶高度和寬度均不符合標準要求，特別是一些地下停車場中的減速帶會造成車輛發(fā)生周期性的托底，這樣將會導(dǎo)致動力蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損或接線松脫，在充電過程中接觸不良的地方，隨著充電時間的增長，溫度就會增加，如果發(fā)生在一些連接線接觸處，熱管理系統(tǒng)是無法監(jiān)測到的，因為通常被監(jiān)測的只是電池的溫度，國內(nèi)一些車型僅是監(jiān)測模組的溫度，模組中電芯的溫差卻會很大，特別是無主動冷卻系統(tǒng)的動力蓄電池。

（3）涉水。新能源汽車的動力蓄電池防護等級一般為IP67，其中6表示灰塵禁錮，7表示可短時間浸水。由于新能源汽車的密封裝置老化或者損壞，導(dǎo)致新能源動力蓄電池防護失效，在新能源汽車涉水時，會導(dǎo)致動力蓄電池內(nèi)部漏電短路，導(dǎo)致動力蓄電池起火燃燒。

（4）蓄電池單體內(nèi)部短路。蓄電池單體內(nèi)部短路包括兩個方面，第一是在低溫環(huán)境中或者在大倍率循環(huán)使用，鋰電池可能會出現(xiàn)析鋰的現(xiàn)象，不斷生長的鋰枝晶會刺穿電解質(zhì)隔膜造成蓄電池單體內(nèi)部短路；第二是在蓄電池單體的制造過程中由于生產(chǎn)環(huán)境和操作不當會導(dǎo)致金屬雜質(zhì)混入，隨著蓄電池單體的循環(huán)使用導(dǎo)致蓄電池單體內(nèi)部短路。

2 車輛自燃事件的預(yù)防

為了降低車輛自燃的概率，汽車生產(chǎn)企業(yè)建立了一些預(yù)防性的措施。

（1）監(jiān)控平臺預(yù)警。目前國內(nèi)生產(chǎn)的純電動汽車都會安裝有TBOX，對車輛的動態(tài)數(shù)據(jù)進行檢測，其中就包括電池包熱失控的重要數(shù)據(jù)，比如單體壓差過大、電芯溫度過高等參數(shù)。汽車企業(yè)會對可能引起電池包熱失控的數(shù)據(jù)進行24小時值班監(jiān)測，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)平臺報警，會及時通知車主或車企服務(wù)站人員到達現(xiàn)場進行處理，某品牌新能源汽車的車輛監(jiān)控平臺界面如圖1所示。

圖1 某品牌新能源汽車的車輛監(jiān)控平臺界面（截屏）

（2）車輛在常規(guī)保養(yǎng)時對電池包做適當?shù)臋z測。每隔一年，要對動力蓄電池進行一次檢查，尤其是在夏季到來之前，為了防止外部溫度過高且蓄電池內(nèi)部的一些舊疾導(dǎo)致動力蓄電池內(nèi)部出現(xiàn)熱失控，繼而導(dǎo)致自燃。

（3）重視輕微碰撞。當車輛出現(xiàn)一些小事故或者輕微托底時，很多車主和維修人員一看電池外部無變形，然后就忽略了電池內(nèi)部的一些結(jié)構(gòu)失效。正確的做法是：即使是小事故，也需要使用紅外測溫儀進行檢測，看是否有過溫點。

（4）避免涉水。車輛在使用或停放過程中，盡可能避免蓄電池進水，遇積水路段盡量繞行，一旦發(fā)生蓄電池進水的情況應(yīng)第一時間切斷電源。

（5）充電。新能源汽車充電時應(yīng)嚴格按照動力蓄電池使用說明充電，并且保持充電樁周圍干燥整潔，嚴禁存放易燃易爆物品，建議使用充電軟件觀察車輛動力蓄電池溫度變化。

3 新能源汽車起火處理措施

新能源汽車一旦發(fā)生自燃，伴隨著毒氣和爆炸危險，撲救難度極大，復(fù)燃風險高，若遇到這種情況，具體做法如下。

（1）當車內(nèi)出現(xiàn)了燒焦氣味或刺鼻氣味，說明有故障點溫度太高了，如不采取措施，很容易發(fā)生火災(zāi)，這時千萬不要慌張，正確做法是：要立即停車，然后熄火、下車，并撥打汽車4S店救援電話，讓專業(yè)人員盡快過來處理。

（2）新能源汽車的動力蓄電池著火之前，往往會先冒白煙，過幾分鐘才開始燃燒。所以當發(fā)現(xiàn)有來源不明的煙霧時，要立即停車，下車后要與問題車輛保持一定的距離，然后撥打救援電話。注意：沒有查明煙霧來源之前，千萬不要起動車輛，也不要進入車內(nèi)。撤離到安全位置（5 m～15 m，上風向，防止吸入有毒有害氣體）。

（3）當確認是動力蓄電池起火，只能使用大量的水滅火，不要試圖使用隨車的干粉滅火器滅火，因為鋰電池正極高溫情況下會產(chǎn)生氧氣，干粉滅火器無法起到滅火作用。

綜上所述，車輛自燃事件需要純電動汽車生產(chǎn)廠家去主導(dǎo)，不管是在突發(fā)事件的預(yù)防還是處置，都應(yīng)該從設(shè)計源頭出發(fā)，例如：電池包怕撞、怕水，那生產(chǎn)廠家在進行產(chǎn)品定義的時候，關(guān)于如何確保密封，應(yīng)設(shè)計出消防用的進水口，這樣有利于消防快速滅火，據(jù)統(tǒng)計多數(shù)自燃的新能源汽車，其動力蓄電池都是自然風冷，這樣的設(shè)計明顯是很難完成熱失控管理的，因此最好的預(yù)防措施是采用主動冷卻的方式對動力蓄電池進行熱管理，并提高對動力蓄電池溫度監(jiān)測的準確性與及時性。