2025-07-15 IDOPRESS
《必知》電動車使用三元鋰電池 熱失控易讓火勢迅速擴散 重點是「降溫」與「隔離」。圖示非本車。(台泥提供)
鋰電池是一種廣泛應用於手機、筆記型電腦、電動車等電子設備中的充電式電池。其種類可以分為,鋰離子電池(Li-ion):主流應用於手機、筆電、電動車。穩定性佳;鋰聚合物電池(Li-Po):體積更薄、可塑性高,常用於行動裝置與無人機;磷酸鐵鋰電池(LiFePO₄):安全性高、壽命長,常見於電動車與儲能系統;三元鋰電池(NCM/NCA):能量密度高,應用在電動車與高性能設備中。
鋰電池的優點包括,高能量密度:其單位體積或重量所儲存的電能比其他電池(如鎳氫、鎳鎘)更多;無記憶效應:相較於鎳鎘電池,鋰電池幾乎沒有記憶效應,使用上較為自由,不需完全放電後再充電;自放電率低
:一般每月自放電僅約 1~5%,比其他可充電電池更耐久;壽命長:正常使用下的充放電循環壽命可達 300~1000 次以上,有些電動車用鋰電池甚至可達數千次;重量輕、體積小:鋰為最輕的金屬,使鋰電池比其他類型電池輕巧;充電速度快:支援快充技術的鋰電池可以在較短時間內完成充電。
以這次高雄三元能源所生產的產品,主要是三元鋰電池,目前應用的車款,包括了特斯拉(Tesla)高階款(Model 3 LR,Model S/X)、BMW i4 / iX 系列、保時捷 Taycan、蔚來(NIO)部分車款及現代 Ioniq 5(高續航版)。三元鋰電池(NCM 或 NCA)是目前應用最廣泛的動力鋰電池之一,特別常見於電動車(EV)與高性能設備中。這種電池的正極材料是三種金屬的化合物,因此得名「三元」。
三元鋰電池的正極材料主要是:NCM(三元鋰):鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn),或是NCA(三元鋰):鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)。其中加入鎳提高能量密度,鈷穩定結構,錳/鋁則能改善熱穩定性與壽命。
業界人士表示,三元鋰電池(NCM/NCA)火災是目前電動車火災中最受關注的問題之一,因為這類電池具有高能量密度,但熱穩定性較差,在受損、過熱或製造缺陷的情況下,可能會發生「熱失控」並引發劇烈火災甚至爆炸。三元鋰電池火災的原因,由於三元鋰電池的熱失控(Thermal Runaway)是一種鏈式反應,過熱導致內部材料分解、釋放氧氣並產生更多熱量,火勢迅速擴散。
三元鋰電池(NCM/NCA)火災的撲滅方式與傳統火災非常不同,因其特有的熱失控反應(thermal runaway)會造成高溫、連鎖爆炸與自供氧燃燒(即使無氧也能繼續燃燒)。這使得撲滅變得困難,重點是「降溫」與「隔離」,而不是單純「滅火」。
而三元鋰電池火災的正確撲滅方式,首先在火災初期,用大量清水冷卻(最關鍵),產業人士表示,雖然水不能立即「熄滅」火源,但它是目前最有效的降溫手段,可以降低鄰近電芯溫度,避免擴散,減少熱失控反應的持續時間。在消防實務中,一輛電動車起火,可能需要 10,000~30,000 公升水 才能完全冷卻!
也可用乾粉滅火器(ABC 粉),用來控制初期明火、防止擴散到其他可燃物,不過無法抑制電池內部反應,也無法降溫,屬於輔助工具。
或是使用專用鋰電池滅火劑(如 AVD、石墨粉、金屬鹽類),其中AVD(Aqueous Vermiculite Dispersion)是專為鋰電池設計,可形成隔氧層;石墨粉或礦物質滅火劑,可包覆電池表面,隔絕氧氣與熱。
07-15
07-15
07-15
07-15
07-15
07-15
07-15
07-15
07-15
07-15