不久的將來，可能會迎來不用再擔(dān)心純電動汽車電池火災(zāi)的時(shí)代。

在考慮購買電動汽車的人中，有很多人對陌生的技術(shù)存在感到恐懼。首先，因?yàn)橹皼]有充過電，所以害怕會很不舒服。但是，既然我們不認(rèn)為每晚給智能手機(jī)充電是一件特別的事情，那么電動汽車充電就不再是一件讓人擔(dān)心或麻煩的事情了。

 

但是手機(jī)起火的概率很低，而電車火災(zāi)的概率高啊。特別是那些通過新聞看到大容量電池爆炸的新聞，我相信不少人會把購買電動汽車的計(jì)劃從腦海中抹去。

 

雖然電動車電池的起火原因有些復(fù)雜，但是排除其它起火原因，單純從電池的角度看，無非是材料原因。

首先，構(gòu)成電池的正極材料和負(fù)極材料隨著時(shí)間的推移逐漸像樹枝一樣延伸。如果這兩種物質(zhì)相互接觸，就會發(fā)生急劇的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱量，并立即引發(fā)爆炸。所以為了防止兩種物質(zhì)接觸，設(shè)置了分離膜。但是，如果隔膜因某種原因而損壞，最終會導(dǎo)致正極物質(zhì)相互接觸，從而引發(fā)爆炸。

 

很明顯，形成兩極的物質(zhì)相互接觸是起火的原因，但火勢蔓延另有原因。正是因?yàn)橛兄陔姾梢苿拥碾娊赓|(zhì)。通常用作鋰離子電池電解液的有機(jī)碳酸酯，因其引火點(diǎn)低，具有常溫下也容易著火的特性。而且隨著陽極物質(zhì)產(chǎn)生氧氣，火災(zāi)擴(kuò)散。

通過新聞接觸過電動汽車火災(zāi)事例的人都知道，如果電池出現(xiàn)熱爆，就會出現(xiàn)與普通火災(zāi)完全不同的情況。需要大量的水，甚至即使水淹沒了，化學(xué)反應(yīng)也會持續(xù)發(fā)生，并伴隨著冒出濃煙。所以只能等到自己停止化學(xué)反應(yīng)，如果時(shí)間長的話需要幾個(gè)小時(shí)。

 

因此，最近科學(xué)家們正在研究多種技術(shù)，以明確鋰電池起火的原因，并預(yù)防起火。其中之一是提高正極物質(zhì)中鈷的含量，減少氧氣的產(chǎn)生量。如果氧氣少，燃燒過程當(dāng)然也會減弱，火災(zāi)的規(guī)模自然也會變小。

另一種是干脆改變電解質(zhì)的成分。去年KAIST成功開發(fā)出了控制電解質(zhì)主要組成物質(zhì)有機(jī)碳酸酯分子結(jié)構(gòu)的阻燃電解質(zhì)。當(dāng)然，這不是一件容易的事。最大的問題是改變電解質(zhì)結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致離子移動緩慢。所以，隨著電流的產(chǎn)生變慢，出現(xiàn)了無法充分提供或充電所需電量的問題。

 

但研究小組表示，通過分子結(jié)構(gòu)的變化，確認(rèn)了即使電池被穿透，熱暴也會得到抑制。另外，美國南卡羅來納州一所大學(xué)的研究小組也和KAIST有著同樣的想法。他們也預(yù)測說，如果能開發(fā)出不著火的阻燃電解質(zhì)，就能預(yù)防現(xiàn)在的熱暴。取而代之的是，他們找到了新的物質(zhì)，而不是現(xiàn)有的電解質(zhì)。令人驚訝的是，該物質(zhì)主要用于滅火器，因此即使發(fā)生火災(zāi)，電解質(zhì)也會抑制火災(zāi)，干脆像滅火液一樣撲滅火災(zāi)。

 

實(shí)際上，他們在各種溫度環(huán)境下進(jìn)行了穿透測試，他們表示，電池內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)，電解質(zhì)反而撲滅了火災(zāi)。當(dāng)然，以前也有不可燃電解液，但它由氟、磷等價(jià)格昂貴或泄漏時(shí)伴隨健康和環(huán)境污染的物質(zhì)組成。但是研究組開發(fā)的電解液就像之前介紹的那樣，是作為消化液使用的物質(zhì)，所以在價(jià)格方面才對環(huán)境有利。

 

根據(jù)研究，他們用多種消化液進(jìn)行了測試，其中3M生產(chǎn)的一種名為Novec 7300的物質(zhì)結(jié)果最好。更令人高興的是，這種物質(zhì)可以在不修改電池生產(chǎn)線的情況下替代現(xiàn)有電解液。

 

當(dāng)然，目前尚不清楚電動汽車電池電解液何時(shí)會被這些物質(zhì)取代，但電池領(lǐng)域也在持續(xù)發(fā)生革新，預(yù)計(jì)不久后電動汽車將再次成為市場關(guān)注的存在。