●  磷酸鐵鋰電池是用正極材料命名的鋰離子電池

　　鋰離子電池的正極材料有很多種,，有鈷酸鋰,、錳酸鋰等。但因其各方面的不足慢慢被磷酸鐵鋰所替代,。磷酸鐵鋰是目前最受用的正極材料,。

　　磷酸鐵鋰電池是用正極材料作為名字的鋰離子電池,。所有鋰電池的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同,，磷酸鐵鋰電池使用磷酸鐵鋰材料作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接,，中間是聚合物的隔膜,，它把正極與負極隔開，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過,，由碳（石墨）組成的電池負極,，由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),，電池由金屬外殼密閉封裝,。磷酸鐵鋰電池在充電時，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移,；在放電過程中,，負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。

　　比亞迪之所以稱自己的產(chǎn)品為鐵電池其原因有二,，一方面確實有把鐵電池分為：高鐵電池和鋰鐵電池的說法,，所以這種命名在理論上也不為過；另一方面是因為目前磷酸鐵鋰化合物的專利僅被A123,、Phostech,、Aleees三家材料公司掌握，不是誰生產(chǎn)的電池都可以叫磷酸鐵鋰電池的,，所以取名為鐵電池,。但比亞迪的電池本質(zhì)上還是鋰離子電池。

　　◆  真正意義上的鐵電池

　　真正的鐵電池是由穩(wěn)定的高鐵酸鹽擔任正極,，鋅,、鋁、鐵,、鎘和鎂等材料作為負極,，靠電子在其間移動實現(xiàn)充放電的電池。目前還沒有廠家宣稱可以大規(guī)模實用化鐵電池,。

●　　燃燒,、爆炸：都是短路惹的禍

　　燃燒的條件是同時具有可燃物和引燃物,，可以直觀的理解為干柴和烈火。鋰離子電池安全事故主要是由電極和電解液之間的反應引起的,。電解液含有機溶劑,，是一種極易燃燒的物質(zhì)，這就是“干柴”,。在濫用情況下（如過充、過熱和短路等）,，正極材料穩(wěn)定性較差,，易釋放出氧氣，恰恰有機溶劑易和氧氣發(fā)生反應放出大量熱和氣體,，產(chǎn)生的熱量會進一步加劇正極的分解,，造成惡性循環(huán)；當溫度達到電解液燃點時,，電解液就會燃燒,，這放熱反應就是“烈火”。如果此時電池處于封閉狀態(tài),，生成的大量氣體會是電池內(nèi)部壓力迅速升高導致爆炸,。下面介紹幾種常見的事故原因。

　　◆  過充引起的燃燒和爆炸

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　　此視頻前25秒為安全警告,，26秒開始用高電壓對鋰離子電池進行過度充電，40秒時電池爆炸,。

　　用損壞或不對應的充電器充電時,，可能引起過充。當電壓過高,，正極溢出大量鋰離子,，負極吸收不了的鋰離子會在其表面形成枝晶，使電池內(nèi)部短路,。短路電流會產(chǎn)生大量熱,，溫度迅速升高會導致作為有機溶劑的電解液燃燒（有機溶劑極易燃燒），嚴重時刻會導致正極發(fā)生分解反應或負極與電解液的反應,，產(chǎn)生大量氣體,。在這樣一個封閉環(huán)境內(nèi)結(jié)果只有爆炸,。即使在電池安全閥正常工作的情況下，也有可能會噴出電解液引起更大范圍的火災,。

　　◆  穿刺與撞擊引起的燃燒和爆炸

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　　此視頻第3秒開始，試驗針頭刺入鋰離子電池,，隨后電池內(nèi)部大量發(fā)熱,，內(nèi)部發(fā)生反應生成大量氣體。

　　行車過程中難免會遇到碰撞和道路雜亂的情況,，后車追尾,、行車拖底、雜物飛濺都會對電池造成很大的威脅,。穿刺會使電池短路,，產(chǎn)生大量熱，導致電解液燃燒,，溫度升高促使正極材料分解或與電解液反應生成大量氣體,，導致爆炸。當鋰離子電池受到撞擊時,，電極上過電壓損失將產(chǎn)生熱量,，促使溶劑與負極的反應，放出的熱量進一步加熱電池,，正極熱分解反應發(fā)生,，導致電池爆炸。

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　　此視頻4秒時將電池正負極短接,，瞬間產(chǎn)生氣體并爆炸，電解液燃燒持續(xù)到17秒,。

　　可以看出,，這幾種危害的本質(zhì)都是短路引起的內(nèi)部反應，反映產(chǎn)生高溫和高壓導致電池燃燒和爆炸,。所以電池內(nèi)部材料的耐熱性應該做嚴格的規(guī)范,。

●  如何認證鋰離子電池的安全性

　　目前，UL（Underwriter Laboratories Inc.）是世界上最權(quán)威第三方認證機構(gòu),。換句話說,，如果通過了UL關(guān)于鋰離子電池的一系列實驗，就會得到全世界電動車廠商的認可,。

　　高溫,、撞擊和穿刺都會造成鋰離子電池的內(nèi)部環(huán)境變化,，這些變化會促使電池內(nèi)部發(fā)生各種有害反應，所以UL設計了一系列的殘酷試驗來控制鋰離子電池的安全性能,。在鈷酸鋰,、錳酸鋰和磷酸鐵鋰電池中，磷酸鐵鋰材料耐過充,、過熱的性能是最好的，所以不易燃燒和爆炸,。

　　即使電池本身安全了,，裝在車上也不一定安全。針對電池的試驗難以模擬行車事故中電池遭受的惡劣環(huán)境,。目前中美兩國都沒有一套單獨的,、全面的電動車碰撞標準，從美國FMVSS305和GB18384.1-2001兩個規(guī)范來看,，都只是僅限于碰撞后電池電解液泄漏量,、電池位置（不能侵入乘客艙，也不能飛出車體）的規(guī)定,，而沒有看到大眾關(guān)心的關(guān)于燃燒和爆炸問題的規(guī)范,。雖然在這方面我們沒有落后，但我相信大家跟我一樣希望的是和發(fā)達國家一樣規(guī)范,，而不是都不規(guī)范,。

　　美國國家交通安全管理局對雪佛蘭沃藍達進行了碰撞測試，測試后車輛置于停車場,，三周后自燃,，官方解釋是碰撞導致電解液泄露造成電池短路從而自燃。雖然電池最終還是燃燒了,，不過可以看出,，在碰撞當時電池并沒有對車輛安全造成威脅,。

　　至于比亞迪E6在撞擊后起火的事實，其事故原因我們不做討論,，但是明白的人都知道：首先,，電動車的動力電池都是電池包，即由幾十或上百個單體電池串,、并聯(lián)而成,，假設單體電池是安全的，它們之間的連接電路和控制電路也難逃其咎,。更何況每個電池的統(tǒng)一性也不好判斷,，就像兩條兒相同且沒有質(zhì)量問題的內(nèi)存，也會出現(xiàn)不兼容的情況一樣,。其次,，高速的撞擊恐怕汽油車也難逃厄運。再次,，碰撞安全性是車身結(jié)構(gòu),、材料強度等多方面因素決定。所以還是不要把責任都推到電池身上,。

全文總結(jié)：

　　電池的安全性成為電動車安全的焦點問題是理所當然的,，但是不能忽略電池包中各單體電池的連接電路和控制電路的可靠性，也不能因為過分強調(diào)電池安全而忽略了車身結(jié)構(gòu)和材料強度的重要性,。平心而論,，內(nèi)燃機車輛的安全性也達不到100%，所以我們應該學會用大膽假設,，小心論證的理性眼光看待一個綜合性問題,。（文/汽車之家 張弓然）

● 汽車技術(shù)很難懂？汽車設計太遙遠,？誰說的,？這些內(nèi)容也可以很有趣！

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