藝人林志穎所駕駛的特斯拉發生自撞車禍,隨後車輛起火燃燒,這起事件不僅在社會大眾心中投下對電動車安全性的巨大問號,更引發了人們對於電動車火災撲救問題的廣泛討論。不少人疑惑,電動車一旦起火,是否真的只能束手無策,眼睜睜看著它燒成灰燼?身為一名資深的汽車專家,我將以專業的角度,深入剖析鋰電池火災的成因、潛在風險,並提供有效的預防措施與自救之道,希望能幫助大家更了解電動車,破除對電動車安全的迷思。
鋰電池無所不在:從日常用品到綠能產業,鋰電池的廣泛應用與潛藏危機
鋰電池科技的發展,早已深入我們生活的每個角落,其應用範圍之廣泛,遠超乎我們的想像。從我們每天使用的手錶、電腦、行動電源、藍牙耳機、數位相機、智慧型手機等小型電子產品,到交通運輸工具如電動機車、電動汽車,甚至是飛機電池、太陽能及風力發電的儲能系統,鋰電池都扮演著不可或缺的角色。隨著全球環保意識的抬頭,以及台灣政府大力推動綠色能源政策,未來儲能系統的應用必然更加普及,這也意味著我們將更頻繁地接觸到鋰電池。然而,隨著鋰電池應用的普及,由鋰電池引發的火災事件也日趨頻繁,近年來,電動機車電池交換站起火、電動汽車火災,以及最常見的手機電池燃燒爆炸等意外事件不斷發生,這些案例都讓我們不得不正視鋰電池的安全問題,並思考如何防範未然。
鋰電池應用領域 | 具體範例 |
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消費性電子產品 | 手錶、筆記型電腦、行動電源、藍牙耳機、數位相機、智慧型手機、平板電腦等 |
電動交通工具 | 電動機車、電動汽車、電動自行車、電動滑板車等 |
航空航太產業 | 飛機電池、無人機電池、衛星電池等 |
綠色能源儲存 | 太陽能發電儲能系統、風力發電儲能系統、家庭儲能系統、大型電網儲能系統等 |
工業與醫療設備 | 電動工具、電動醫療設備、自動化設備等 |
深入剖析鋰電池的構造與分類:揭開三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的奧秘
要了解鋰電池火災的成因,首先必須對鋰電池的構造有所認識。鋰離子電池的基本構造主要包含四個關鍵元件:正極、負極、隔膜及電解液。其中,正極和負極負責鋰離子的移動,產生電流;隔膜則負責分隔正負極,防止短路;電解液則作為鋰離子傳導的媒介。目前市面上常見的鋰電池主要可分為兩大類:
- 磷酸鐵鋰電池:磷酸鐵鋰電池以其優異的安全性著稱,相較於三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池具有更高的熱穩定性,不易發生熱失控,且不含任何重金屬和稀有金屬,對環境更友善。此外,磷酸鐵鋰電池還具有可快速充電、工作溫度範圍廣等優點。基於這些優勢,特斯拉等電動車廠也逐漸將其產品由三元鋰電池轉向磷酸鐵鋰電池。
- 三元鋰電池:三元鋰電池因其較高的能量密度,廣泛應用於電動汽車等需要較長續航里程的產品中。然而,三元鋰電池的鎳鈷鋁結構在高溫下較不穩定,容易產生高溫而引發熱失控,進而造成危險。為了降低三元鋰電池的風險,車廠會在電池的過充保護、過放保護、過溫保護、過流保護等多重安全措施上下足功夫,以盡可能避免三元鋰電池燃燒的狀況發生。
電池類型 | 優點 | 缺點 |
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磷酸鐵鋰電池 | 安全性高、熱穩定性佳、不含重金屬、可快速充電、工作溫度範圍廣、循環壽命長、對環境友善 | 能量密度較低、體積較大、重量較重 |
三元鋰電池 | 能量密度高、體積較小、重量較輕、續航里程較長 | 熱穩定性較差、高溫下易發生熱失控、安全性較低、成本較高 |
鋰電池火災的深層成因:不當使用與無法忽視的熱失控現象
鋰離子電池燃燒的原因並非單一,而是多種因素交織的結果。其中,最常見的原因莫過於不當使用,例如:
- 外力撞擊或重摔:鋰電池受到外力撞擊或重摔時,可能導致內部隔膜受損,造成正負極直接接觸,引發短路和熱失控。
- 不當充電:使用非原廠充電器、過度充電或在不適當的環境下充電,都可能導致電池過熱,進而引發火災。
- 高溫環境:將鋰電池長時間置於高溫環境中,容易加速電池老化,並增加熱失控的風險。
- 短路:電池內部或外部線路短路,會導致瞬間產生大量熱能,引發火災。
除了不當使用外,「熱失控」也是造成鋰電池火災的主要原因。熱失控是指電池內部因短路、過充、高溫等因素,導致溫度異常升高,進而引發一連串的連鎖反應。在熱失控過程中,電池內部會產生大量的氣體和熱量,最終可能導致電池膨脹、破裂、起火甚至爆炸。
電動車起火如何自救?消防專家教你冷靜應對,保護自身安全
若不幸遇到電動車起火,冷靜應對至關重要。根據《消防月刊》的專業建議,消防人員在執行救災任務時,除了必須穿戴完整的消防裝備,包括消防帽、面罩、空氣呼吸器、頭套、消防衣、消防褲、手套和消防鞋等,最重要的原則是與鋰離子電池保持適當的安全距離,並使用大量的水持續降溫,直到鋰離子電池內部的化學反應完全結束,才能有效避免再次復燃的可能。此外,搭配熱能顯像儀進行救災,能夠有效監測電池的溫度變化,避免因只撲滅表面火焰,而忽略了電池內部的高溫,造成電池復燃。
救災重點 | 詳細說明 |
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保持安全距離 | 避免過度接近火源,務必確保自身安全,並防止吸入濃煙等有害物質。 |
使用大量的水 | 持續且大量的水是降溫的最佳手段,直到鋰離子電池內部的化學反應完全終止,才能有效避免復燃。 |
搭配熱能顯像儀 | 熱能顯像儀可幫助消防人員精確定位高溫區域,避免因僅撲滅表面火焰而忽略電池內部的高溫,造成再次復燃,也確保消防人員在救災時的安全。 |
尋求專業協助 | 若無法自行處理,務必立即撥打119,尋求消防專業人員的協助,切勿冒險嘗試自行滅火,以免造成更大的危險。 |
總結:正確使用與安全意識是防範鋰電池火災的不二法門
電動車起火並非無解的難題,只要我們深入了解鋰電池的特性、做好萬全的預防措施、學習並掌握正確的應對方式,就能在意外發生時將傷害降到最低。身為汽車專家,我在此鄭重呼籲,無論是使用智慧型手機、電動機車,還是電動汽車,都應謹慎使用,並時時保持安全意識,才能確保自身與他人的安全。切記,安全永遠是回家唯一的路。