文/阮錦程

多年前看到一個新聞：廣州陵園西路（當時全國最大的手機市場之一）有一位店員一邊手機充電一邊打電話。突然間，手機電池爆炸了。

很不幸手機剛好在脖子動脈附近，后面的事情再沒有心情描述下去了……

事后調查，因為是使用了山寨的充電器或者電池造成。陵園西路還是早年經常出沒的地方，后來我晚上都不敢把手機放在枕邊充電了。

所以坐飛機時，你就明白為什么空乘要反復強調禁止在機艙內使用充電寶。因為充電的過程是非常危險的，你確認你的充電寶質量比三星Note 7更好？

有關鋰電池的各種事故，大家見到的都是引起火災甚至爆炸等案例，說白了就是電池出毛病了（內因或外因），電池產生熱的速度遠高于散熱速度，而熱量大量累積而未及時散發出去所引起的。

電池升高的溫度會導致系統變熱和破壞，而系統變熱后溫度升高，又反過來讓系統變得更熱，然后就沒有然后了……

關于電池的這類事故，有一個正式的名字——熱失控。

其實一般電池熱失控在電子產品中出現的概率是千萬分之一，類似三星Note 7那樣的事件也是萬中無一了。

但對于電動車來說有點不同，一輛電動汽車的電池組需要幾百個，甚至幾千個電池（特斯拉18650）組成，這樣發生熱失控的概率就會大為提升了。

而電動車如果發生熱失控，后果很嚴重，因為這么多電池炸起來真的很可怕。

那么造成電動車電池發生熱失控的原因有幾種？四種。

第一種是充電起火

造成這個事故的純粹是廠家自己“不靠譜”，不是設計原因就是制造裝配質量。因為造成充電起火只有三個原因：BMS故障、熱管理故障和電池短路。

所謂BMS就是電池的大腦，電池管理系統（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM）的簡稱，它的作用很大，例如提高電池的利用率，防止電池出現過度充電和過度放電等等。

可以理解腦子壞了，例如它的算法、采樣、診斷等有問題，那么離出事就近了。

而我們經常提到的電池熱管理，主要是通過建立在材料學、電化學、傳熱學、分子動力學等多學科多領域的合理設計，解決電池在溫度過高，或者過低情況下工作而引起的熱失控和熱效率問題。

沒錯，電池溫度高了會炸，但溫度過低也會掉電厲害呀。總之電池比燃油引擎難侍候多了。

造成充電起火的原因，還有一種是電池短路了。設計中如果對系統高壓、絕緣、電芯材料和電化學過程等沒有一個清晰的認識，離出事也就近了。

充電起火主要是設計的事，但也不排除設計師被制造過程中的小伙伴擺了一道。例如裝配不嚴謹，或者電池掉進一些雜質，都可能引起熱管理失效和電池短路。

第二種是自燃

如果沒有充電，車輛在行駛或者停在那里就燒了起來，這個自燃就是熱管理故障和電池短路的原因了。

但自燃的誘因也有可能是車子剛充完電回來，導致電池溫度異常升高。例如去年4月發生在上海徐匯區某小區地下車庫內的“特斯拉自燃門”，事發不久前就使用過超級充電樁充電，所幸并沒有人員傷亡。

同樣道理，自燃也可能是由于電池生產中裝配或雜質，導致的熱管理故障和短路。

第三種是浸水起火

電池浸水起火由兩個原因造成：結構失效和電池漏電。

車用動力電池設計是把電池包固定在電池箱體里，整個系統設計時如果材料和結構不過關就引起麻煩，制造過程中焊接和裝配不嚴謹也不行。最后電池盒如果遇到碰撞和石擊，也會導致結構失效。

因為浸水而導致電池漏電的熱失控，原因除了上述原因外，還有一點非常重要——密封設計沒有做好。

其實主流電動車的電池都是經過防水處理的，都能達到IP67的防護標準，可以參考我們以前文章《電動車比燃油車更怕涉水？帶你了解IP67防護標準背后的真相》。

IP67標準就是即使短時間泡在水里，也不會有問題。當然，別泡太久。

第四種是碰撞起火

這種情況就好理解了，碰撞和前面浸水一樣，會導致電池結構失效和電池漏電，最終可能引起熱失控。

不過在防碰撞方面，各大電動車廠家都非常重視，電池包的箱體都越做越堅固。但提醒一點是，電動車的電池大多設計在車底，也是最容易受到碰撞的部位之一，所以別聽那些廠家宣傳，什么“電動車不用保養”之類。多檢查一下電池外殼沒什么壞處。

寫在最后

在鋰電池行業，有一句話被經常提起：“作為能量載體，本質安全的電池是沒有的。”

所以電池天生是不安全的，特別是三元鋰電池，我們只能用更好的設計、技術和不斷積累的經驗來管理好它。電池安全是一個系統工程，不能說一種材料比另一種安全，就判定它們最終產品的安全性。

例如我們常說三元鋰電池結構上有圓柱型電池、方型電池和軟包電池之分。理論上軟包電池因為發生熱失控時會沖破軟包裝外殼，最多是鼓包不容易爆炸，而方形包裝的鋰電安全性次之，最不安全的理論上是圓柱電池。

但實際上有工程師不完全這樣認為，方形電池因為每一個電池組都有一個獨立堅固的封裝，本身就是一個保護殼，因此安全性反而比軟包更放心。而至于特斯拉的18650電池，連淘寶小哥也懂得宣傳——擁有最好的一致性，而且每一顆電池都有堅固的金屬殼體防止意外。

所以當幾千顆18650組成的特斯拉，它的BMS和熱管理都非常出色，還擁有先進而成熟的多年設計使用經驗，盡管它也有意外事故發生，但總得來看還是靠譜的。

有沒有最安全的電動車？請重復這句話：“作為能量載體，本質安全的電池是沒有的。”