查证者：周坤丨中国科学院物理研究所清洁能源实验室博士，科学辟谣平台作者
最近几起电动自行车起火燃烧事故引发了不少关注。据媒体报道，7月18日，浙江省杭州市发生一起电动车爆燃事故，车上父女被严重烧伤，初步判断事故原因与锂电池故障有关；9月20日，北京市通州区一小区发生火灾，造成5人死亡，初步调查火灾原因系租户将电动自行车锂电池带入户内充电，充电过程中电池发生爆炸起火。
电动自行车的安全问题又被推上风口浪尖，但好好的电池，为何会起火？里面的问题值得商榷和讨论。
一、电动车爆燃，与锂电池短路、过充电、私自引线等有关
如今广大消费者对电动自行车的外观、性能等有更高的追求，锂离子电池也逐步取代了铅酸蓄电池，成为电动自行车的主要动力能源。锂电池具有能量密度高、循环寿命长、轻便等优点，污染相比铅酸电池也更小一些，但由于其自身结构及化学体系不稳定等因素，一旦发生碰撞、挤压、过充、短路等情况，就容易导致安全事故。
导致电动车发生起火爆炸的原因主要有以下几点：
1.短路
电池的短路可以分为内短路和外短路。而引起电池起火爆炸的，主要是内短路问题。
目前商业化的锂离子电池由正极、负极、电解液、集流体、隔膜等组成，如下图所示。
图注：锂电池的工作原理图源：郑杰允,李泓.锂电池基础科学问题(Ⅴ)——电池界面[J].储能科学与技术,2013,2(05):503-513.
内短路指的是电池发生过度的挤压、碰撞或者其他原因，导致电池的隔膜被刺穿，从而使电池的正负极直接接触，导致电池短路，产生较大的电流，引发电池发生热失控，产生大量气体，从而引起电池的起火爆炸。因此，目前商业化的锂离子电池出厂前都必须进行穿刺实验，以保障电池的安全。
2.过充电
过充电也是导致电动自行车起火燃烧的罪魁祸首之一。常年使用的电动自行车，锂离子电池组老旧，保护板可能失效，如果使用者未能及时发现，对其进行过度充电，就会导致大量电量进入到电池组中，远远超过其能够承受的电量，这时电池隔膜也会被击穿，引起电池内短路，进而引起电池的起火爆炸。
3.渗水
很多电动自行车的起火爆炸，往往是因为忽略了其电池组的防水性。事后对事故原因分析会发现，由于电池组防水性能不好，从而导致其长期渗水，引发了电池发生热失控。我国对电池组的浸水标准是要求电池组浸水24h后不泄露、不起火、不爆炸。
4.机械刺激
通过分析电动自行车的起火事故可以发现。机械刺激是引起其发生热失控的主要原因。机械刺激通常可以分为挤压、碰撞、加热、振动、冲击等情况。这些剧烈的机械刺激导致电池组的内部温度迅速升高，压力增大，直到电池泄气、漏液、破裂，发生起火等安全事故。
5.私自引线
很多用户为节省时间和方便，将电动车的充电器插在自家插线板上进行充电，导致插线板无法承受较大功率，从而引发安全事故。
二、电动车进户充电隐患大，充电桩室外充电更安全
将电瓶带到家中充电显然是错误的做法，一旦发生电池的热失控而引起电池起火燃烧，会导致房间迅速烟雾和一氧化碳等有毒气体含量迅速提高，对人民生命和财产安全具有很大威胁。
电动车进户充电无疑是一颗定时炸弹。如果选择在室内给电池充电，一旦电池燃烧起来，将一发不可收拾，极快的燃烧速度会产生大量的毒烟气，人员逃生困难，后果不堪设想。电动车的材料在燃烧时，会产生剧毒的一氧化碳等气体，充斥在楼房内；高温烟雾进入人的气管后，会导致严重灼伤，进而发生窒息；电动车燃烧产生的浓烟黑也会导致楼房内光线不足，给人员疏散带来很大困难。2020年3月，央视《是真的吗》节目曾做过一次实验，将经过特殊处理后的老旧电动车放置在无人的楼道口，用外接的插线板给电池充电，大约十分钟后，电动车就开始冒烟，冒烟1分钟后电动车起火，再过40秒，火势变大，黑烟弥漫了整个底楼，浓烟从楼梯通道很快向上蔓延，形成“烟囱效应”，加剧火势。
图注：电动车着火，黑烟弥漫整个底楼，形成“烟囱效应”图源：《是真的吗》节目视频截图
此外，许多用户还会私自引飞线（跳线，将电路板上的两个节点直接用电线连通）或者插线板对电动车进行充电，从而引发安全事故，这是不安全的做法。相对于家用电器来说，电动自行车功率较高，一般插线板无法承受高功率，容易导致过载，引发事故。而充电桩具有智能监护系统，能够确保防过载、防空载、防漏电、防短路等。
另外，之前有传言说，电动车在电梯里爆燃，是因为电梯快速上下导致的，这种说法有道理吗？
其实，电动自行车在电梯里是始终保持相对静止状态的，也不会受到剧烈的碰撞或是环境温度的巨大变化。电动车在电梯里爆燃，具体原因还是由于电池线路老化、内短路等问题，与电梯的快速移动没有关系。
三、保证电动车电池安全需要注意这些因素
对于电动自行车安全事故要时刻警惕，日常生活中需要做到：
1.合理控制电池的充电时间，避免过充，一般电瓶的容量在8-10小时就能够完成充电。
2.不要飞线充电，飞线在天气突变的情况下容易酿成火灾。
3.不要私自对电动车进行改装，尤其是对电池的线路进行改造，以免引发电池短路问题。
4.不要滥用充电器对电动车充电，应该使用配套的充电器，并在指定的充电桩进行充电。
5.要购买符合国家标准的，防水性能好的电池，否则会由于电池的长期渗水而引发安全事故。
6.不要在疏散通道、安全出口楼梯间、电梯前室内停放充电。电动自行车的充电位置一定要远离易燃易爆物品，以免电动车起火造成更大的安全事故。
7.充电尽量在白天进行，避免在无人看管的状态下充电。
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发表于 2021-9-27 11:02
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