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嘉興一新能源車充電時爆燃,車輛燒成空殼,現場無人員傷亡,事故原因可能是什麽?新能源車充電有何註意事項?

2024-01-20科學
背景:聊下新能源車充電爆炸的大概率原因,其實跟充電的車型相關性不大,所有的電動車在充電過程中都會發生化學反應,而且隨著充電過程的持續,溫度會升高,化學反應將越來越劇烈。各個OEM只能在充電策略上做更安全的措施。

充電過程的化學反應如下:

正極反應:LiCoO2(正極材料) → CoO2 + Li+ + e-(是一個失去電子的過程,其中鋰離子(Li+)和電子(e-)被從正極材料LiCoO2中移除。

負極反應:石墨烯+ Li+ + e- → LiC6。

從化學反應中可以看到,在充電過程中,正的鋰離子會從正極析出流向負極的石墨烯,而負極的石墨烯上有許多的鋰穴,鋰穴的作用就是吸收正極的鋰離子。當車輛進行快充時,充電電壓高,充電電流大,此時正極會有許多的鋰離子析出,都跑向負極去尋找鋰穴。如果此時因鋰離子的高速運動導致擁擠從而使部份的鋰離子沒有找到鋰穴,鋰離子就會析出,多次這樣的充電過程就會產生鋰晶枝,而且可能會越長越大。

打個更加形象的例子,當我們在電影院裏看電影,當電影散場的時候,我們一窩蜂的往電影院的門口湧去,但是因為電影的出口有限,不是每個人都能湧出去,結果發生踩踏事件,導致部份人被踩踏到地面,無法離開。而上面提到的鋰離子就像發生踩踏事件時的情況,只能逗留在負極的某個地方而沒有鋰穴容身,當快充的次數增大,這樣的情況頻繁發生,導致鋰離子越來越多,就生出了晶枝

如果生出晶枝後在後續的充電過程中被充電電流破壞掉那並不可怕,如果晶枝未被破壞而是越長越大,結果刺破隔膜導致正負極短路,此時就會發生起火風險。於是乎嘉興新能源車充電爆炸的情況就發生了,以上應該就是充電過程中爆炸的主要原因。

當然在電池包設計過程中,會嚴格控制充電倍率以降低鋰離子的活躍性,同時在高SOC時會進行涓流充電以保證充電電流不會太大,同時充電過程中會對電池包進行降溫,以上都是保證充電的安全而做的努力。