純電動汽車自燃突發(fā)事件的預防及處理

南京交通職業(yè)技術學院 焦紅蘭

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

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，但安全系數卻有所下降。在車輛發(fā)生碰撞事故時，動力蓄電池內部蓄電池單體產生形變，內部隔膜被破壞，導致正負極短路，使得電池的內部溫度不斷升高，最終出現明火，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，應該盡快進行解體檢查；如果溫升較快或溫度已經高于90 ℃應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構，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，可能造成內部進水，繼而造成動力蓄電池單體之間短路，產生自燃的危險。由于目前國內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，這樣將會導致動力蓄電池內部結構受損或接線松脫，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，導致新能源動力蓄電池防護失效，在新能源汽車涉水時，會導致動力蓄電池內部漏電短路，導致動力蓄電池起火燃燒。

（4）蓄電池單體內部短路。蓄電池單體內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，鋰電池可能會出現析鋰的現象，不斷生長的鋰枝晶會刺穿電解質隔膜造成蓄電池單體內部短路；第二是在蓄電池單體的制造過程中由于生產環(huán)境和操作不當會導致金屬雜質混入，隨著蓄電池單體的循環(huán)使用導致蓄電池單體內部短路。

2 車輛自燃事件的預防

為了降低車輛自燃的概率，汽車生產企業(yè)建立了一些預防性的措施。

（1）監(jiān)控平臺預警。目前國內生產的純電動汽車都會安裝有TBOX，對車輛的動態(tài)數據進行檢測，其中就包括電池包熱失控的重要數據，比如單體壓差過大、電芯溫度過高等參數。汽車企業(yè)會對可能引起電池包熱失控的數據進行24小時值班監(jiān)測，一旦出現系統(tǒng)平臺報警，會及時通知車主或車企服務站人員到達現場進行處理，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)時對電池包做適當的檢測。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部的一些舊疾導致動力蓄電池內部出現熱失控，繼而導致自燃。

（3）重視輕微碰撞。當車輛出現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部的一些結構失效。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第一時間切斷電源。

（5）充電。新能源汽車充電時應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，復燃風險高，若遇到這種情況，具體做法如下。

（1）當車內出現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，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。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廠家去主導，不管是在突發(fā)事件的預防還是處置，都應該從設計源頭出發(fā)，例如：電池包怕撞、怕水，那生產廠家在進行產品定義的時候，關于如何確保密封，應設計出消防用的進水口，這樣有利于消防快速滅火，據統(tǒng)計多數自燃的新能源汽車，其動力蓄電池都是自然風冷，這樣的設計明顯是很難完成熱失控管理的，因此最好的預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。