锂离子电池的正极材料有很多种，有钴酸锂、锰酸锂等。但因其各方面的不足慢慢被磷酸铁锂所替代。磷酸铁锂是目前最受用的正极材料。

　　磷酸铁锂电池是用正极材料作为名字的锂离子电池。所有锂电池的结构和工作原理大致相同，磷酸铁锂电池使用磷酸铁锂材料作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，由碳（石墨）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。磷酸铁锂电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。

　　比亚迪之所以称自己的产品为铁电池其原因有二，一方面确实有把铁电池分为：高铁电池和锂铁电池的说法，所以这种命名在理论上也不为过；另一方面是因为目前磷酸铁锂化合物的专利仅被A123、Phostech、Aleees三家材料公司掌握，不是谁生产的电池都可以叫磷酸铁锂电池的，所以取名为铁电池。但比亚迪的电池本质上还是锂离子电池。

　　真正的铁电池是由稳定的高铁酸盐担任正极，锌、铝、铁、镉和镁等材料作为负极，靠电子在其间移动实现充放电的电池。目前还没有厂家宣称可以大规模实用化铁电池。

　　燃烧的条件是同时具有可燃物和引燃物，可以直观的理解为干柴和烈火。锂离子电池安全事故主要是由电极和电解液之间的反应引起的。电解液含有机溶剂，是一种极易燃烧的物质，这就是“干柴”。在滥用情况下（如过充、过热和短路等），正极材料稳定性较差，易释放出氧气，恰恰有机溶剂易和氧气发生反应放出大量热和气体，产生的热量会促进加剧正极的分解，造成恶性循环；当温度达到电解液燃点时，电解液就会燃烧，这放热反应就是“烈火”。如果此时电池处于封闭状态，生成的大量气体会是电池里面压力迅速升高导致爆炸。下面介绍几种常见的事故原因。

　　此视频前25秒为安全警告，26秒开始用高电压对锂离子电池进行过度充电，40秒时电池爆炸。

　　用损坏或不对应的充电器充电时，可能会导致过充。当电压过高，正极溢出大量锂离子，负极吸收不了的锂离子会在其表明产生枝晶，使电池里面短路。短路电流会产生大量热，温度迅速升高会导致作为有机溶剂的电解液燃烧（有机溶剂极易燃烧），严重时刻会导致正极发生分解反应或负极与电解液的反应，产生大量气体。在这样一个封闭环境内结果只有爆炸。即使在电池安全阀正常工作的情况下，也有一定的概率会喷出电解液引起更大范围的火灾。

　　此视频第3秒开始，试验针头刺入锂离子电池，随后电池里面大量发热，内部发生反应生成大量气体。

　　行车过程中难免会遇到碰撞和道路杂乱的情况，后车追尾、行车拖底、杂物飞溅都会对电池造成非常大的威胁。穿刺会使电池短路，产生大量热，导致电解液燃烧，温度上升促使正极材料分解或与电解液反应生成大量气体，导致爆炸。当锂离子电池受到撞击时，电极上过电压损失将产生热量，促使溶剂与负极的反应，放出的热量进一步加热电池，正极热分解反应发生，导致电池爆炸。

　　此视频4秒时将电池正负极短接，瞬间产生气体并爆炸，电解液燃烧持续到17秒。

　　可以看出，这几种危害的本质都是短路引起的内部反应，反映产生高温和高压导致电池燃烧和爆炸。所以电池里面材料的耐热性应该做严格的规范。

　　目前，UL（Underwriter Laboratories Inc.）是世界上最权威第三方认证机构。换句话说，如果通过了UL关于锂离子电池的一系列实验，就会得到全世界电动车厂商的认可。

　　过充测试：满电时以3倍额定充电电流、10V恒流恒压充电，当电流达到100mA时，转为恒压充电至48小时

　　挤压测试：以13KN的力加载于电池两侧的直径32mm的活塞上，直到压强达到17.2MPa

　　撞击测试：满电时，将直径15.8mm的钢棒放于电池上，距其61cm的高度，将9.1Kg重的物体自由落体在钢棒上

　　热冲击测试：将满电电池放于每分钟提升5℃的高温箱中，温度到达150℃时保持10分钟

　　高温、撞击和穿刺都会造成锂离子电池的内部环境变化，这些变化会促使电池里面发生各种有害反应，所以UL设计了一系列的残酷试验来控制锂离子电池的安全性能。在钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂电池中，磷酸铁锂材料耐过充、过热的性能是最好的，所以不易燃烧和爆炸。

　　即使电池本身安全了，装在车上也不一定安全。针对电池的试验难以模拟行车事故中电池遭受的恶劣环境。目前中美两国都没有一套单独的、全面的电动车碰撞标准，从美国FMVSS305和GB18384.1-2001两个规范来看，都只是仅限于碰撞后电池电解液泄漏量、电池位置（不能侵入乘客舱，也不能飞出车体）的规定，而没看到大众关心的关于燃烧和爆炸问题的规范。虽然在这方面我们没落后，但我相信我们大家跟我一样希望的是和发达国家一样规范，而不是都不规范。

　　美国国家交通安全管理局对雪佛兰沃蓝达进行了碰撞测试，测试后车辆置于停车场，三周后自燃，官方解释是碰撞导致电解液泄露造成电池短路从而自燃。虽然电池终究是燃烧了，不过能够准确的看出，在碰撞当时电池并没有对车辆安全造成威胁。

　　至于比亚迪E6在撞击后起火的事实，其事故原因我们不做讨论，但是明白的人都知道：首先，电动车的动力电池都是电池包，即由几十或上百个单体电池串、并联而成，假设单体电池是安全的，它们之间的连接电路和控制电路也难逃其咎。更何况每个电池的统一性也不好判断，就像两条儿相同且没有质量上的问题的内存，也会出现不兼容的情况一样。其次，高速的撞击恐怕汽油车也难逃厄运。再次，碰撞安全性是车身结构、材料强度等多方面因素决定。所以还是不要把责任都推到电池身上。

　　电池的安全性成为电动车安全的焦点问题是理所当然的，但是不能忽略电池包中各单体电池的连接电路和控制电路的可靠性，也不能因为过分强调电池安全而忽略了车身结构和材料强度的重要性。平心而论，内燃机车辆的安全性也达不到100%，所以我们该学会用大胆假设，小心论证的理性眼光看待一个综合性问题。（文/汽车之家张弓然）

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