几分钟燃烧殆尽，威力超过1kgTNT，为何杭州电动车爆炸烧这么快？

几分钟燃烧殆尽，威力超过1kgTNT，杭州爆炸电动车炸为何烧这么快？

7月18日上午，杭州玉皇山庄门口，一辆电动车在行驶途中自燃，车上父女二人被严重烧伤。

杭州电动车自燃

监控显示，电动车从起火到燃烧只用了短短几秒，父女二人还没来得及反应，就已经完全被大火包围，虽然路人及时救火，但最终小女孩还是重伤入院，一度三次病危，或许将面临终身插管。

电动车上有什么？为什么会瞬间爆燃，完全不给人反应的时间呢？

因为当时电动车火势太过迅猛，还没等到消防车辆抵达就已经完全烧成了骨架，具体着火原因暂不得知。但从现场火势迅猛等状况，很大可能是电池发生燃烧，而且是铝电池。

杭州电动车自燃

有网友曾做过实验，用一个液压机来压铝电池。他先将一组铝电池放在工作台上，随后又放上了一个垫片，当液压机压下来的一瞬间，电池很快出现破损，伴随着的就是火焰喷射，剧烈燃烧，而且是气体型的喷射燃烧。

电池液压刺穿实验

铝电池为什么一旦破损，燃烧会如此迅速呢？

其实铝电池并不是一种新鲜产物。早在100多年前，爱迪生就发明了锂电池，但当时的锂电池极不稳定，很容易燃烧发生危险。所以锂电池发明后就一直被搁置，并没有再深度开发利用。直到1991年，索尼公司推出了18650电池，锂电池这才开始走向大众。

18650电池

锂（li）是元素周期表中的三号元素，锂电池之所以危险，正是因为锂电池中的锂元素极度活泼。一旦与水接触，会发生剧烈反应生成氢气。一旦发生自燃，等于火上浇油，所以锂电池燃烧非常迅速。更为可怕的是锂电池燃烧后极易复燃。

手机锂电池拆开后自燃、复燃

一般的三元锂电池能量密度200-300wh/kg，换算成焦耳，1千克的三元锂电芯含有300×3600焦耳=1.08MJ。那么TNT炸药释放的能量有多少呢？1克TNT炸药可释放4184焦耳的能量，换算下来，1千克的三元锂电芯蕴含的能量相当于258克的TNT炸药。按一辆电动车三元电池平均5公斤计算，相当坐着1.2kg的TNT在行驶。

1kgTNT爆炸

那么如何让这个“定时炸弹”变温顺呢？

科学家想到了采用含有锂原子的材料做正极，石墨做负极，中间夹一层隔膜隔离正负极来解决这个问题。而其中的重中之重就是隔膜。虽然隔膜不起眼，而且对电池性能也没有半点提升，但却是锂电池的核心。因为在锂电池的充放电过程中，正极与负极是绝对不能接触的，否则就会出现短路，造成电池异常发热。好一点的情况是导致电池鼓包，而差一点的情况，就是燃烧甚至爆炸。而隔膜相当于锂电池体内的“防爆墙”。

三元电池原理图

如何避免锂电池自燃？

锂电池自燃的根本原因是热失控。锂电池的充放电过程也就是化学反应的过程，而温度越高反应越剧烈，反应越剧烈释放的热量越多，一旦温度失控最后的结果就是自燃爆炸。

锂元素加热自燃

高温，或者电池散热不好，均会导致自燃。其次撞击、针刺等行为会造成电池短路，从而温度失衡导致剧烈燃烧。第三就是过度充放电，使得锂和电解液发生沉积，最终刺破用于隔离反应物的隔膜，从而发生短路自燃。最后就是外接线路发生短路，最终导致自燃。

锂电池壳遇水自燃

锂电池真的不安全吗？

事实上，为了锂电池的安全性，各位厂家已经费尽心思了。像特斯拉采用了近8000节18650电池，为了保证安全性，特斯拉研发了世界上最先进的电池管理系统，能够保证8000多节电池同时充放电，从而避免个别电池过度充放电出现故障。而别克电动车也研发了一种新型气凝胶。这种气凝胶燃点1200℃，可以填充在各个电池中间，一旦一个电池出现自燃，可以隔绝温度，防止引燃其他电池。一旦电池自燃，可以最大限度减少或者延缓电动车的自燃速度。

特斯拉电池组

理论上讲，正规锂电池在出厂前都会进行刺穿实验，使用一定直径的压力机针刺穿电池而不起火不爆炸，只有经过这个测试才能量产出厂。

除此之外，而现在常用的锂电池根据所用材料可以分为两种，一种是磷酸铁，一种是三元材料。其中三元材料是将镍钴锰或者镍钴铝按照一定比例混合而成。镍能提升电池能量密度，钴能提升电池稳定性，钴或者铝充当填充剂，降低成本。

那么二者有什么区别呢？

首先能量密度上磷酸铁电池在100-150wh/kg,而三元材料在200-300wh/kg。这意味着同样重量的电池，三元材料能够续航更长时间。用在电动车上，磷酸铁电车跑100公里，三元电车能跑200公里。而且三元材料的铝电池更耐低温，即使零下20℃，也能保持85%以上的电能输出。那么这是不是说明三元电池更好呢？

三元材料镍钴铝结构示意图

事实上，没有什么东西是十全十美的。三元电池物美价廉，但是自燃的燃点很低。普通的磷酸铁电池在800℃，而三元材料的锂电池是200℃，这意味着一旦受到冲击或者穿刺温度到达200℃，三元材料锂电池就会自燃、爆炸。

如何防止电动车自燃?

电动车依靠的是电，危险的根源也是电。所以千万不要为了增大续航，私自改装原厂电池。其次要选择正规的厂家，不能贪图便宜购买三无产品或者私自改装。最后千万要记得，不要在家中私自充电，需在指定充电场所充电。