关于汽车自燃，汽油车自燃的主要原因不外乎电路老化短路、燃油泄漏导致，新能源汽车自燃则大多与动力电池有关。工信部装备工业司司长张相木在2016中国电动汽车百人会论坛上表示，暂停三元锂电池客车列入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》，这表达了国家对三元锂动力电池安全性的担忧。目前，工信部的新车目录上，已经没有装配三元材料电池的客车产品。

1.锂离子电池

锂离子电池是一种二次电池，依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，正极失去电子发生氧化反应，负极得到电子，发生还原反应；放电时，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂状态，正负极的氧化还原反应与充电时相反。

电池老化是电池性能和稳定性在使用过程中有所下降的一种现象。电池容量随着充放电次数的增加而减少，这种变化被量化为工作寿命，即一个电池在其容量降至初始容量 80%，或是SOC降至0.8的充/放电次数。

2.锂电池充放电曲线

（1）充电曲线

锂离子电池在充电过程中一般分为三个过程：涓流充电、恒流充电、恒压充电，故电池充电可分为三个步骤。第一步：判断电压<3V，要先进行预充电，0.1C电流。第二步：判断 3V<电压<4.1 V，进行恒流充电，一般0.2C~1C电流。第三步：判断电压>4.1V，进行恒压充电，电压为4.1V，电流随电压的增加而减少，直到充满。

（2）放电曲线

锂离子电池的正常使用过程就是动力电池的放电过程，随放电容量的增加，单体电池的电压呈下降趋势，放电方式有恒流放电与恒阻放电。

电池恒流放电：电池电压要经历三个过程，即下降、稳定、再下降，在这三个过程中，稳定期是最长的，稳定时间越长说明电池的放电平台越高。

锂离子电池在放电过程中需要注意以下事项：

⑴放电电流不能过大，过大的电流导致电池内部发热，有可能造成永久性的损坏。

⑵不能过放电。电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电。一般而言，过放电会使电池容量明显衰减，甚至导致电池报废。

3.单体电池充放电影响因素

在电动汽车上使用的动力电池使用寿命终了是指电池的衰减量达到初始容量的20%。在电动汽车上反复充放电时，会由于锂离子电池内部的副反应不断发生使得电池本体材料性质发生衰退。从实际使用环境条件来看，影响动力单体电池使用寿命的因素主要包括充放电截止电压、充放电倍率、使用温度及搁置条件。

4.充放电截止电压分析

在一定范围内，不同充电截止电压的循环寿命随充电电压越高而越短，这说明充电截止电压对电池使用寿命的影响非常大。高的充电截止电压会加剧电池副反应的发生，导致电池使用寿命缩短。不同的充电截止电压会对放电容量造成影响，截止电压过高，越易导致电池过放。

锂电池放电时是存在电压下限的，当电芯电压低于2.4 V 时，部分材料会开始被碳化。由于锂电池会自我放电，放越久电压就会越低，因此，放电时最好不要放到 2.4V 才停止。锂电池从 3.0V 放电到 2.4V期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此，3.0V是一个理想的放电截止电压。

动力电池在整车上使用时，由于电动汽车的各种行驶状况使得电池易出现衰退，而在较高电位区域充放电时性能下降较严重。

5.不同情况下单体电池充放电曲线分析

动力电池在电动汽车的使用过程中为满足不同的驾驶工况从而采用不同的充放电倍率。对动力电池倍率充放电的研究表明大倍率充放电会加速电池容量的衰减，充放电倍率越大，电池容量衰减越快。这主要是由于正极材料结构和性质的改变以及负极表面膜增厚导致锂离子扩散困难造成的。如果充放电倍率过大，还有可能造成单体电池过热、短路引起爆炸等。

动力电池以不同倍率充、放电时，具有的特点为：

①电池稳定工作在放电截止电压与充电截止电压之间，在这个区间内电池的电压与所储存的电量有较好的对应关系。

②电池能够放出的电量与放电倍率有关，放电倍率越大，能放出的电量越小。

③放电倍率增大，放电容量、能量减小。

6．单体电池的一致性

同一种规格的电池，其容量、内阻、充放电性能、老化过程应一致。一辆车的电池包内有一百多个以上的单体电池串联，如果出现单体电池一致性差别过大，就会出现过充电或过放电情形，此时，电池的温度极高，自燃热失控的概率就很大了。

如何防止热失控发生？

热失控的诱因是多元的，针对锂离子电池热失控的情况，目前国内主流的解决方法主要从外部保护和内部改进两个方面进行改进。内部改进则是指针对电池本身进行提高。外部保护较为复杂，主要是指系统方面的升级改进。

1.电池单元组成

以方形动力电池为例：电池组通常由多个方形电池单元组成，用于存储和释放大量电能。由于动力电池组储存的能量较大，一旦发生异常情况（例如过充、过放、高温等），可能会导致电池组的气体产生、压力升高，严重情况下甚至引发火灾或爆炸。

为了确保电池组的安全性，每一块动力电池通常会配备1块防爆阀。防爆阀是一种安全装置，可以控制电池内部压力，将过压或异常压力及时释放，以减少爆炸或火灾的风险。

2.工作原理

方形动力电池防爆阀的主要爆破原理是基于热膨胀特性和压力差的原理。当电池内部气体压力超过防爆阀设定的安全值时，阀门将爆开，通过阀门排放出一部分气体，从而降低电池内部气体的压力，保持电池的安全工作状态。

当电池内部气体压力升高超过阀门设定的安全压力时，压力差使得阀门受到力的作用，突破防爆阀的限制，爆开阀门，将电池内部气体排放出去。

（电池防爆阀爆开图）

3.设计标准

方形动力电池防爆阀的爆破参数是根据电池的设计和使用要求进行决定的。另外，电池防爆阀的开启力度也需要合理控制，过大或过小都会影响阀门的工作效果。而电池防爆阀的爆破过程主要包括两个阶段：压力累积和爆破释放。在压力累积阶段，电池内部气体压力逐渐增加，到达阀值后，防爆阀受到压力的作用迅速爆开，阀门完全打开，进入爆破释放阶段，电池内部气体通过阀门迅速排放出去，从而保持电池的安全工作状态。

而车企在方形动力电池防爆阀的采购应要注意，在防爆阀爆破过程中需要满足以下几个要求：一是快速的反应速度，即能够在电池内部气体压力达到危险值之前及时爆开阀门；二是可靠的工作性能，即能够在不同环境条件下正常工作，不受外界因素的影响；三是持久的使用寿命，保证能够长期稳定地工作，避免频繁更换，只有这样才能保证电池安全。