一：鋰離子電池重大安全事故：

2014年

一共發生了6起電動汽車起火事件，當時還並未引起人們的足夠重視；

到

2015年

，電動汽車起火事件增加到了11起，幾乎每個月都有安全事故發生，這兩年間，事故車輛以純電動汽車為主，起因主要是動力電池的自燃。

2016年

電動汽車起火事件開始大量增加，2016年以來，已經曝光起火的鋰電池廠超過了10家。不僅涉及許多國產品牌汽車，一些國際知名汽車品牌，例如特斯拉，也頻頻發生起火事件，同年一起三星Note7手機電池起火引發西南航空公司客機火災的事故，一時間電池安全引起了極大關注。

2017、2018年

相繼發生了18起與25起電動汽車事故；

到2019年

，僅上半年就接連發生了12起嚴重汽車安全事故，5～8月，新能源汽車自燃事故高達79起，可以看出，電池安全問題仍未得到很好解決。

鋰離子電池因為其能量密度高、對環境友好、使用壽命長等特點，在消費電子和新能源汽車領域有著不可替代的作用。但同時，鋰離子電池也是十分的危險，非常容易發生起火爆炸。據OFweek鋰電網不完全統計，2016年鋰電池產業相關起火事故有40起，分佈在鋰離子電池的生產、運輸、應用、回收等各個環節。

鋰離子電池安全嗎？

二：鋰電池安全因素：

鋰離子電芯充電後，處於一種高能量的狀態，鋰離子電池在意外情況下（高溫、過充放、內外短路等）引起鋰離子電池內部產生熱量，如果產生的熱量超過了電池熱量的耗散能力，鋰離子電池就會過熱，電池材料就會發生SEI膜的分解、電解液分解、正極分解、負極與電解液的反應和負極與粘合劑的反應等破壞性的副反應，則會引起電池的溫度進一步升高，副反應加速，從而釋放更多的熱量，導致溫度進一步升高，加劇反應過程，釋放更多的熱量，最終導致電池熱失控著火或爆炸。

熱失控發生的反應過程

熱失控觸發機理

導致鋰離子電池爆炸的原因有炙烤、高溫、外短路、擠壓和撞擊、過充電、過放電、浸泡等等，我們可以從以下方面預防事故的發生：

電池熱失控誘因

▲針刺、

短路

、擠壓、撞擊

當鋰離子電池出現短路、針刺或擠壓的時候，會導致內部隔膜破裂引發溫度突然爆炸式升高，最終出現爆炸的情況，特別是安全效能差的鋰離子電池，這個時間將會更加短，一般5秒左右就會爆炸。

內部短路

可能是結構上的一些損傷，造成的內部的正極和負極直接接觸，外部短路的話包括可能會有一些導電的鐵絲、銅絲或者一些金屬片，造成瞬間的大電流，可能會引發發熱和電池的燃燒；

▲

熱衝擊

所謂的熱衝擊就是環境溫度突然升高的現象，假如溫度較高，那麼會導致鋰離子

電池

負極表面SEI膜出現分解，從而引發放熱反映，電池散熱假如不好，那麼內部溫度就會迅速升高，從而出現爆燃現象。例如天氣炎熱，或者使用的環境溫度比較高，也會造成電池內部的一些有機物的融化和收縮，造成電池正負極短接，最終會造成電池的燃燒和爆炸。

▲過充

假如對鋰離子電池進行過充，那麼多餘的電能會轉化為熱能，因此導致電池本體溫度升高出現損壞的情況。往往這個問題會出現在一些沒有過充保護的充電器或電子產品上。

三：進展展望

近年來，鋰電被廣泛應用於電動汽車行業，特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現，更推動了鋰離子電池產業的發展和應用。目前，鋰動力電池還存在些問題，其質量和體積非常大，放電狀況複雜，散熱條件及充放電制度控制苛刻；不過，從新能源汽車的發展來看，鋰離子電池是更加環保的，汽車燃料的發展是與能源發展相伴而行。在石油時代，汽車使用汽油、柴油作為動力燃料，不但給城市造成空氣汙染，而且隨著石油供應

短缺

，造成燃油價格上漲，隨之出現燃氣汽車和生物燃料汽車，作為替代燃料。

現在國內回收鋰離子電池行業剛剛起步，對應的回收率僅2%，這實在是難以達到環保標準。內普遍認為，磷酸鐵鋰離子電池更適合梯次利用，三元鋰離子電池則適合直接回收。然而，不管是梯次利用，還是回收再生，處於發展初期的動力鋰電池回收還存在著商業模式不成熟、缺乏足夠有效的廢舊電池收集渠道以及電池拆解/拆卸不匹配、剩餘壽命預測難等問題。

因此，鋰離子電池的回收再利用無疑是環保問題的重中之重，不管是從材料採集還是相關於傳統燃料，鋰離子電池的發展和環保的優勢都開始逐漸顯現。鋰離子電池將會成為動力儲能的主流趨勢。

四：防護措施：

儲存方面：

1。建築物耐火要求。鋰電池屬於受撞擊、擠壓能引起燃燒或爆炸物質，建築物應按照《建築設計防火規範》（GB50016-2014）相應耐火等級獨立建造，並嚴禁設在出租屋或公共聚集場所內。

2。設定監控與報警裝置。鋰電池倉庫應設定監控、火災探測（煙感、溫感等）與自動報警裝置。

3。規範儲存方式。鋰電池應按規定儲存在專用倉庫、專用場所內，設定明顯的標誌，儲存方式應當符合國家標準規定；鋰電池避免炙烤和高溫，鋰電池老化車間、倉庫應當有溫度、溼度檢測控制裝置，保持溫度、溼度相對穩定，倉庫應設定抽排風設施等。

4。對於手機使用者而言，應避免高溫、太陽炙曬，避免外短路，不使用非標配的充電器、不過充電、過放電，避免高處墜落，避免通風不良，避免落水等。手機在長時間連續使用時，會出現發燙情況，此時應儘快減輕手機負荷、儘快降溫，避免進一步升溫。

儲能系統方面：

儲能系統的安全性永遠是最重要的，而儲能安全性的最大關鍵在於電池堆的安全，要從設計>使用>管理>預警>保護>隔離>滅火各個環節予以考慮：一是電池的本徵安全性及電池設計的安全性考慮；二是儲能系統的安全性設計，如電池模組的安全性設計、系統的佈局、安全臨界值的設計，系統控制策略的安全性設計，電池安全狀態的評估及預警，電池及模組熱管理、熱失控管理、熱隔離，安防系統設計考慮動環、消防、空調、監控等；三是系統安全保護設計，設計更加完善的電池管理系統也能幫助電子裝置在電池過熱的情況下及時降頻，為電池“降溫”。及熱失控狀態下電芯和模組的隔離及滅火措施，系統迴路切斷保護，消防滅火等。如下：

1）單體電池的電/熱隔離；模組間的熱隔離；電池洩氣口方向合理佈置

2）電池安全監控：BMS，在降低電池工作溫度方面，LG在MWC2017大會上發表的G6採用了電腦裡常見的銅質熱導管設計，據悉將能把電池產生的熱能降低10%左右。

3）安全保護：鋰電池老化裝置使用應有過壓充電保護、過流充電保護、欠壓放電保護、過載保護、短路保護、耐高壓保護等安全保護措施。

電池材料方面：

1）增添新增劑：

在電池內部的電解液中新增了兩種化學成分，其中一種成分為硝酸鋰，能夠改善續航表現，還有一種成分為鋰聚硫，可以分解電極。在測試過程中，能夠控制電池內部出現無害的煎餅狀產物而並非樹狀突。此外這兩種化學材質還提高了電池的耐久度，在300次電池迴圈之後，電池容量依然保持99%以上。

2）

提高電池材料的熱穩定性

正極材料在熱失控過程中扮演著極其重要的角色，正極/電解液的反應動力學非常快，正極/電解液反應被認為是控制著整個電池耐熱實驗的主導因素。正極材料可以透過優化合成條件 ，改進合成方法 ，合成熱穩定性好的材料 ；或使用複合技術（如摻雜技術）、表面包覆技術（如塗層技術）來改善正極材料的熱穩定性。

負極材料熱穩定性由其本身的結構特性（負極材料的種類、材料顆粒的大小）和充電活性決定；除其本身的熱穩定性外，負極材料與電解液所形成的SEI膜的穩定性備受關注，被認為是熱失控發生的第一步。提高SEI膜熱穩定性的途徑有兩種：一是負極材料的表面包覆；二是在電解液中新增成膜劑；如將大小顆粒按一定配比製成負極即可達到擴大顆粒之間接觸面積，降低電極阻抗，增加電極容量，減小活性金屬鋰析出可能性的目的。

在鋰離子電池電解液安全問題上，電解液本身相當於燃料，即可燃物；電解液的穩定性與鋰鹽、溶劑的種類有關。採用熱穩定性好的鋰鹽，電位穩定視窗寬的溶劑可以提高電池的熱穩定性。在電解液中新增一些高沸點、高閃點和不易燃的溶劑可以改善電池的安全性。

導電劑與粘結劑的種類與數量也影響著電池的熱穩定性，粘結劑與鋰在高溫下反應產生大量的熱 ，不同粘結劑發熱量不同 ， PVDF 的發熱量幾乎是無氟粘結劑的2倍 ，用無氟粘結劑代替PVDF可以提高電池的熱穩定性。