●  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,。所有鋰電池的結構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,，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,，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.）是世界上最權威第三方認證機構。換句話說，如果通過了UL關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,，而沒有看到大眾關心的關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構、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：

　　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電池安全而忽略了車身結構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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