安全無小事 易“發(fā)火”的鋰電池以及安全測(cè)試介紹

　　以前，我們以前經(jīng)常看到手機(jī)、筆記本的電池發(fā)生安全事故，現(xiàn)在這些情況也同樣發(fā)生在鋰電池應(yīng)用新領(lǐng)域中。雖然與鋰電池的應(yīng)用規(guī)模比起來，這些安全事故相對(duì)罕見，但還是吸引了業(yè)界和社會(huì)的廣泛關(guān)注（安全無小事）。

　　除了酷炫的外表和操作界面之外，特斯拉留給世人印象的恐怕還得加上此起彼伏的鋰電池起火事故。從去年下半年開始，9個(gè)月時(shí)間內(nèi)，特斯拉發(fā)生了6起起火事故。國內(nèi)電動(dòng)車品牌比亞迪，同樣在2012年發(fā)生過因鋰電池被嚴(yán)重撞擊而導(dǎo)致電池液泄露引起大火的事件。

　　被稱為“夢(mèng)幻客機(jī)”的波音787除了大范圍使用復(fù)合材料外，還將原來普遍使用的鎳鎘電池?fù)Q成立鋰離子電池。不過，其在2013年1月發(fā)生起火事件緊急迫降，最終導(dǎo)致該款機(jī)型全球暫時(shí)停飛。后續(xù)的調(diào)查顯示，本次起火主要原因是鋰離子電池因過熱導(dǎo)致起火。

　　當(dāng)然，這些事件中鋰電池起火的原因不一，有的甚至至今尚未查明失火的原因。比較常見的原因是電池發(fā)生短路，導(dǎo)致“熱失控”，進(jìn)而引起失火。所謂“熱失效”，是一個(gè)循環(huán)過程，溫度升高會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱升高溫度，反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。

　　鋰電池如果過熱，電解液就會(huì)被電解，從而產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致內(nèi)部壓力升高，嚴(yán)重的話會(huì)沖破殼體。與此同時(shí)，由于溫度過高，正極材料發(fā)生氧化反應(yīng)析出金屬鋰，在氣體導(dǎo)致殼體破裂的情況下，與空氣接觸導(dǎo)致燃燒，同時(shí)引燃電解液，產(chǎn)生強(qiáng)烈火焰，導(dǎo)致氣體急速膨脹，發(fā)生爆炸。

　　鑒于鋰電池的安全問題，國際上出臺(tái)了較為嚴(yán)格的安全性能的考核指標(biāo)。一個(gè)合格的鋰離子電池，需要經(jīng)過短路、不正常充電、強(qiáng)制放電、振動(dòng)、打擊、擠壓、溫度循環(huán)、加溫、高空模擬、拋擲、火烤等實(shí)驗(yàn)。

　　隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展和新的要求，相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)也正在更新。

　　例如，在純電動(dòng)車用電池等新興領(lǐng)域，對(duì)電池的壽命提出了要求。普通型電器，電池理想壽命是一到三年，但電動(dòng)汽車生產(chǎn)商希望電池組壽命達(dá)到15年。那么鋰電池的老化會(huì)不會(huì)造成安全隱患？為了探索電池如何老化可能影響安全，UL分別測(cè)試了普通鋰電池在兩種溫度下（25度和45度）經(jīng)歷50、100、200、300、350、400個(gè)充放電周期。

　　另外，波音787發(fā)生鋰離子電池起火事件后，F(xiàn)FA（美國聯(lián)盟航空管理局）亦迅速與工業(yè)界制定鋰離子電池的適航標(biāo)準(zhǔn)。在達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之后，波音787才再次回到藍(lán)天。