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电动车引发火灾的主要原因是……?如何防范?

2016-09-02 消防知识宣传


   细数一下13年以来发生的电动车火灾亡人事故,竟有110多人因此丧命!不要不在意生活中的一些安全细节,或许你不经意间的不安全行为,就会酿成不可挽回的灾难和损失。

2013年

    1、1月9日,广东省广州市白云区广州大道北一自行车店铺因电线短路发生火灾,造成3人死亡,起火原因为电动车蓄电池电源线路短路。

   2、1月12日,广西自治区来宾市兴宾区大桥路一居民楼发生火灾,造成4人死亡,起火原因为电动车电线短路。

   3、2月7日,河南省信阳市信阳市浉河区航空路富丽华城23号楼3单元发生火灾,造成4人死亡,起火原因为电动车电线短路。

   4、3月28日,广东省茂名市电白县水东镇绿景苑一居民楼发生火灾,造成5人死亡,起火原因为电动车电线短路。

   5、4月23日,江苏省苏州市吴江区运西开发区柳胥大象涂料厂后一收集废品的临时工棚起火,造成3人死亡,起火原因为电动车电线短路。

   6、4月27日,江苏省苏州市虎丘高新区邓尉路滨河花园6幢103室临街门面发生火灾,过火约80平方米,造成2楼棋牌室的8人死亡,起火原因为电动自行车电线短路。

   7、6月16日5时7分,江西省南昌市新建县长堎(léng)镇一居民楼发生火灾,造成4人死亡,起火原因为电动车电线短路,损失1.2万元。

   8、8月8日1时15分,浙江省温州瑞安市锦湖街道瓦窑一路18号民房发生火灾,造成7人死亡,起火原因为电动车电线短路,损失60万元。

   9、9月3日2时49分,浙江省宁波市北仑区新矸街道贝碶村七六房24号发生民房火灾,造成3人死亡,起火建筑为一层砖木结构老房子,过火面积约100平方左右,起火原因为电动车充电故障引起。

   10、10月25日0时55分,广东省东莞市莞城区罗沙东门广场学左前街三巷一民宅发生火灾,造成5人死亡,过火面积62平方米,烧毁家具物品等,初步认定起火原因为客厅东北角的电动童车在充电过程中线路故障起火。

   11、11月2日1时6分许,广东省广州市白云区太和镇南岭村一村民自建住宅楼发生火灾,造成5人死亡。起火建筑共六层,每层建筑面积70平方米。一层用于储存物品,主要存放有摩托车、电动车、塑料渔具等物品,二至六层均住人。经查,起火部位在一层电动车停放部位,起火原因为电动车短路引发火灾。

   12、11月4日23时许,河南省郑州市经济技术开发区老南岗社区一村民自建房发生火灾,造成8人死亡,5人受伤。起火建筑共五层,高15米,每层建筑面积306平方米。一层为沿街门店,二至五层为出租住宿用房。经查,起火部位位于一层楼梯间的鞋店,起火原因为处于充电状态的电动车短路引发火灾。

   13、11月19日3时9分,四川绵阳市三台县中新镇一民房发生火灾,造成3人死亡,过火面积180平方米,起火原因为电动车电线短路。

2014年

    1、2014年3月11日2时25分,江苏省海门市江心沙农贸市场六号一民房发生火灾,造成3人死亡(其中2名儿童),过火面积18平方米,起火原因为电动三轮车导线绝缘层破损,与放置电瓶组的箱体之间搭铁短路,产生的高温喷溅物引燃周围可燃物。

   2、2014年3月25日3时44分,江苏省常州市新北区晋陵北路一店面发生火灾,造成3人死亡,过火面积约40平方米,直接财产损失2万元。经调查,起火点为一层东南处的电瓶车,起火原因为电瓶车电气线路故障引起。

   3、2014年7月3日3时57分许,河南省商丘市夏邑县业庙乡南街苏泊尔生活馆发生火灾,造成3人死亡,过火面积660平方米,烧毁临近4家商铺内的家电商品及住宅内的家具物品等,直接财产损失20.2万元,起火原因为电动自行车充电线路短路。

   4、2014年7月31日0时2分许,河南省郑州市中原区后河卢村卢彦仓自建房发生火灾,造成4人死亡、7人受伤,烧毁电动自行车7辆、烧损电动自行车3辆,直接财产损失2万元,起火原因为电动自行车电气线路短路。

2015年

   1、2015年1月14日凌晨3时45分左右,浙江省台州市玉环县玉城街道解放塘社区新民小区1号楼发生火灾,过火面积约80平方米,烧毁(损)电动自行车、助力车、空调外机等物品,造成8人死亡,3人受伤,直接财产损失2万元。经调查,起火原因系该楼沿外墙搭建的简易停车棚内的电动自行车电气线路故障引燃可燃物所致。

   2、2015年4月17日1时50分许,浙江省温州市苍南县钱库镇钱东路267号民房发生火灾,火灾过火面积约120平方米,烧毁压痕机、电动车、烫金纸、纸膜、烫印成品、原料等物品,造成5人死亡,2人受伤,相邻的265号、269号民房受损,直接财产损失10万元。经调查,起火原因系电动车在充电状态下线路故障引燃可燃物蔓延成灾。

   3、2015年6月28日23时9分,河南省信阳市商城县观庙镇状元街明慧副食店发生火灾,造成6人死亡、1人受伤,过火面积120平方米,直接财产损失18. 6万元。起火建筑属于商城县新农村建设示范区,由当地村委会出地,镇政府组织招商引资建设,未按照建筑消防标准设计建设消防设施,也未经过有关部门的审批验收。起火商铺为经营、储存、住人为一体的“三合一”场所,一层为副食店,二层为住宿场所,只有一部楼梯连通一、二层,未进行防火分隔。二层外窗全部安装铁栅栏。火灾发生后,烟气迅速通过楼梯蔓延至二层,人员无法疏散逃生。经调查,起火原因为商铺一层停放的电动自行车电气线路短路引燃周围可燃物。

   4、2015年8月10日0时50分,河南省郑州市二七区曹洼村村民阎某某自建房发生火灾,造成4人死亡,过火面积6平方米,直接财产损失5.3万元。经调查,起火部位为自建房一层楼梯间,起火原因为楼梯间停放的电动自行车电气线路短路引燃可燃物。

   5、2015年8月14日00时22分,广东省揭阳普宁市占陇镇占梨村苏彩虹住宅发生火灾,火灾造成4人死亡,直接财产损失2.9万元。火灾原因为苏彩虹住宅首层东面电动摩托车发生电气线路故障而引燃周围可燃物蔓延成灾。起火建筑为1栋2层住宅楼,钢混结构,每层建筑面积约25平方米,其主要的灾害成因有:一是起火部位位于首层疏散通道处,加之起火后木质楼板、楼梯等耐火性能差,火灾蔓延迅速,人员无法逃生;二是电动车违规在室内充电,且无专人看管,发生火灾后蔓延迅速;三是住户消防安全意识薄弱,未设置逃生窗等消防应急出口,以致火灾发生时未能第一时间逃离现场。

   6、2015年9月11日2时23分,江苏省常州市武进区湖塘镇鸣凰前张村9号民房发生火灾,造成3人死亡,过火面积约180平方米,直接财产损失3万元,起火原因系电动车在充电时发生电气故障引发火灾。

   7、2015年9月17日22时46分,河南省郑州市管城回族区凤凰路康庄社区19号楼发生火灾,造成3人死亡、3人重伤,过火面积26.3平方米,直接财产损失3万元。经调查,起火部位为19号楼一层大厅,起火原因为一层大厅停放的电动自行车电气故障。

   8、2015年10月29日,上海市松江区车墩镇汇桥村3队148号老式村民楼发生火灾,过火面积100平方米,造成3人死亡,直接财产损失10万元。经调查,起火原因为电瓶车充电过程中电线短路。 

    众所周知,电动车主要由铅酸电池供电,少量由锂电池供电。蓄电池在我们的生活中已经很普遍了,但是由于人们对蓄电池的使用并不十分了解,所以多多少少会存在一些误区。特别是近年来,电动车的应用越来越广泛,但因为对铅酸蓄电池的使用不当,导致爆炸事故时有发生,给人们的生命及财产安全造成极大损失。

    本文从多角度分析电动车火灾成因,以便引起社会各界对电动车安全的思考,减少事故对公众的伤害。


铅酸蓄电池工作原理

    铅酸蓄电池的正极活性物质是PbO2,负极活性物质是海绵状金属Pb,导电介质是稀硫酸(电解液)。蓄电池在充放电过程中,正负极板上将发生下列反应, 将电能转变成化学能贮存在蓄电池中或将化学能转变成电能提供给负载。

    蓄电池充电过程中,在电池的内部及周围极易形成可爆性混合气体,若排气孔不畅通,蓄电池内易形成高压。

    蓄电池在充放电过程中,内阻会产生热量,使电解液温度升高,进而使部分水变为水蒸气。如果蓄电池排气孔畅通,水蒸气就会排出蓄电池外,长期如此将导致蓄电池缺水,否则将在蓄电池中形成一定的内压。

铅酸蓄电池爆炸的三种情况

   【内压过高引起爆炸】在铅酸蓄电池充电末期(浮充阶段),水分解为氢气和氧气,同时短路、严重硫化以及电解液温度急剧上升,会使水分大量蒸发,这时若排气孔堵塞,会使得电池内部气体太多而来不及溢出,导致蓄电池内压和温度过高,先引起蓄电池壳体变形,当内压集聚到一定程度时,会从蓄电池槽盖结合处或其他薄弱处爆裂,这是一种物理过程。

    【氢气遇明火引起蓄电池爆炸】H2和O2混合气体的爆炸极限为H2占混合气体体积的4%~96%,H2和空气混合气体的爆炸极限为H2占混合气体体积的4%~74%。当蓄电池生成的含氢量累积至爆炸极限时,遇到明火就会形成爆炸,这是一种化学反应。研究发现蓄电池的爆炸属于支链爆炸反应,此类爆炸大多发生在过充电情况下,如果蓄电池内部极柱、穿壁焊等处存在虚焊点,蓄电池的爆炸几率较高。一个合格的蓄电池在正常的使用条件下不会发生自发热爆炸反应。

   【先爆裂后爆炸】由于蓄电池排气孔堵塞,蓄电池先爆裂,爆裂引起蓄电池震动,极柱接线不牢产生火花,从而形成爆炸。

原因分析

蓄电池工作原理

    电池的设计及循环放电试验都表明,电池的循环寿命一般是一年半至两年。

   铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程:充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时,就会“抱成”团,结成小晶体,这些小晶体再吸引周围的硫酸铅,就象滚雪球一样形成大的惰性结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,造成了电极板工作面积下降,这一现象叫硫化,也就是常说的老化.这时电池容量会逐渐下降,直至无法使用。

   当硫酸铅大量堆集时还会吸引铅微粒形成铅枝,正负极板间的铅枝搭桥就造成电池短路。如果极板表面或密封塑壳有缝隙,硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积,并产生膨胀张力,最终使极板断裂脱落或外壳破裂,造成电池不可修复性物理损坏。

电动自行车特殊工作环境的原因 

    只要是铅蓄电池,在使用的过程中都会硫化,但其它领域的铅酸电池却比电动自行车上使用的铅酸电池有着更长的寿命,这是因为电动自行车的铅酸电池有着一个更容易硫化的工作环境。

    【深度放电】 用在汽车上的铅蓄电池只是在点火时单向放电,点火后发电机会对电池自动充电,不造成电池深度放电,而电动自行车在骑行时不可能充电,经常会超过60%的深度放电,深放电时,硫酸铅浓度增加,硫化就会相当严重。

    【大电流放电 】电动车20公里巡航电流一般是4A,这个值已经高于其它领域的电池工作电流,而超速超载的电动车的工作电流就更大。电池制造商都进行过1C充电70%,2C放电60%的循环寿命试验。经过这样的寿命试验,可达到充放电循环350次寿命的电池很多,但是实际在用的效果就相差甚远了。这是因为大电流工作增加了50%的放电深度,电池会加速硫化。所以,电动三轮摩托车的电池寿命更短,因为三轮摩托车的车身太重,工作电流达6A以上。

    【充放电频率高】用在后备供电领域的电池,只有在停电时才会放电,如果一年停8次电,要达到10年的寿命,只用做到80次循环充电寿命,而电动车一年充放电循环300次以上很常见。

    【短时充电】 由于电动自行车是交通工具,可充电的时间不多,要在8小时内完成36伏或48伏的20安时充电,这就必须提高充电电压(一般为单节2.7~2.9伏),当充电电压超过单节电池的析氧电压(2.35伏)或析氢电压(2.42伏)时,电池就会因过度析氧而开阀排气,造成失水,使电解液浓度增加,电池的硫化现象加重。

    【放电后不能及时充电 】作为交通工具,电动自行车的充电及放电被完全分离开来,放电后很难有条件及时充电,而放电后形成的大量硫酸铅如果超过半小时不充电还原为氧化铅,就会硫化结成晶体。

铅蓄电池生产方面的原因 

    针对电动自行车用铅酸蓄电池的特殊性,各个电池制造商采取了多种方法,最典型的方法如下: 
   【增加极板数量】把原设计的单格5片6片制改为6片7片制,7片8片制,甚至8片9片制,靠减薄极板厚度和隔板,增加极板数量来提高电池容量。
   【提高电池的硫酸比重】原来浮充电池的硫酸比重一般都在1.21~1.28之间,而电动自行车的电池的硫酸比重一般都在1.36~1.38左右,这样可以提供较大的电流,提升电池的初期容量。
   【增加正极板活性物质氧化铅的用量和比例】增加氧化铅就增加了参与放电的电化学反应物质,也就增加了放电时间,增加了电池容量。
   通过这些措施,电池的初期容量满足了电动自行车的容量要求,特别是改善了电池的大电流放电的特性。但是,极板增加了,硫酸的容量就减少了,电池发热导致大量失水,同时,电池的微短路和铅枝搭桥的概率增加了,提高硫酸比重增加了电池的初期容量,但是,硫化现象就更严重。密封电池的最基本原理之一就是正极板析氧以后,氧气直接到负极板,被负极板吸收而还原为水。考核电池这个技术指标的参数叫做“密封反应效率”。这种现象叫做“氧循环”。这样,电池的失水很少,实现了“免维护”,就是免加水。为此,都要求负极板容量做的比正极板容量大一些,又称为负极过渡。增加正极板活性物质必然使得,负极过渡减少了,氧循环变差了,失水增加了,又会造成硫化。这些措施虽然提升了电池的初期容量,但是却会造成失水和硫化,而失水和硫化又会相互促成,最终结果却是牺牲电池的寿命。

   容易产生虚焊的地方是极板,而每个电池的单格有15片极板,就是15个焊点,一个电池有6个单格,就有90个焊点,一组电池由3个12V电池组成,就有270个焊点。如果一个焊点存在虚焊,该单格容量就下降,进而该单格形成电池落后,造成整个电池都落后,电池就会形成严重的不均衡,使这组电池提前失效。就算虚焊控制在万分之一,平均每37组电池就会有一组电池存在虚焊,这是绝对不能够允许的,而铅钙合金板栅的电池,在焊接的时候会析出钙而掩盖虚焊问题,这样,很多电池制造商宁愿采用低锑合金的板栅而没有采用铅钙合金,而低锑合金的板栅析氧析氢电压更低,电池出气量大,失水相对严重,电池更容易硫化。

电动自行车生产方面的原因 

    大多数车的控制器都留了一个线损插头,很多经销商以去掉限速来招揽顾客,一些车厂干脆就去掉限速器出厂,既可以吸引看重车速的客户,也能降低成本,这样的车在高速行驶时电流非常大,会严重缩短电池寿命。

    12V铅酸电池的最低保护电压为10.5V,如果是36V电池组,最低保留电压就是31.5V,目前大多数车厂采用的控制器欠压保护电压也都是31.5V。表面上看这是正确的,但是,实际当36V电池组只剩下31.5V电压时,由于电池存在容量差,肯定就会有一个电池电压低于10.5V,该电池就处于过放电状态。这时候,过放电的电池容量急剧下降,这时对电池的损伤影响不仅仅是该单只电池,而是影响整组电池的寿命。其实,在电池电压低于32V以后一直到27V,所增加的续行能力不到2公里,而对电池的损伤却非常大。只要出现这样的情况10次,电池的容量就会低于标称容量的70%。另外,一些用户发现电池在欠压以后,过10分钟,电池又不欠压了,就又采取给电行驶,这对电池破坏更大,而大多数车的说明书没有给用户以警示。目前多数控制器内部都有可调的电位器,而这个可调的电位器的振动漂移是比较严重的。在价格竞争中,面对更注重车外表的用户群,很少有产品采用抗振动的精密多圈电位器,这样的控制器发生振动后漂移也不奇怪。

充电设备的原因 

    业界广为流传的一句话就是:电池不是用坏的,是充坏的。

    为了满足电动自行车电池的短时高容量充电,在三段式恒压限流充电中,不得不通过提高恒压值到2.47V~2.49V。这样,大大超过电池正极板析氧电压和负极板析氢电压。一些充电器制造商的产品为了降低充电时间的指示,提高了恒压转浮充的电流,而使得充电指示充满电以后,还没有充满电,就靠提高浮充电压来弥补。这样,很多充电器的浮充电压超过单格电压2.35V,这样在浮充阶段还在大量析氧。而电池的氧循环又不好,这样在浮充阶段也在不断的排气。恒压值高了,保证了充电时间,但是牺牲的是失水和硫化。恒压值低了,充电时间和充入电量又难以保证。在改善电池的电池板栅合金、提高析气电位、改善氧循环性能,提高密封反应效率的基础上,控制充电最高充电电压在2.42V以下,也就是在析氢电位以下.这样做必然会导致充电时间的延长,这就必须在大电流充电(限流充电)的状态下,加入去极化的负脉冲,改善电池的充电接受能力,在大电流充电的时候多充入一些电量,缩短充电时间。70%的2C电流充电,是电池在充电接受能力比较大的时候,对电池采用大电流充电,对电池的损伤比较小。电池基本上没有高于严重析氢电压,一旦高于析氢电压,电池也会快速的失水。使用这类充电器,必须采用连续充放电,如果中途停止几天充电,电池就会产生比较严重的硫化而提前失效,而用户使用电池,是无法保证每次使用以后,都能够及时充电的,一年以内发生数次没有及时充电的情况,电池的硫化就会积累。多数充电器制造商都说车厂因为价格因素不接受可以保证电池寿命的充电器。应该承认,这是大多数小企业是这样,规模性大企业确实出高价也买不到好的充电器。一些充电器制造商把某些功能夸大,成品的功效没有其宣传的那样好,还有不少功能是属于卖概念的功能,实效有限。

其它原因 

    不少电池在单体测试中,可以获得比较好的结果,但是,对于串连电池组来说,由于容量、开路电压、荷电状态、硫化程度各不相同,这个差异会在串连电池组被扩大,状态差的单体会影响整组电池,其寿命明显下降。

    从电池在生产线上充电,到用户购车后配车使用这段时间要经过很多环节,间隔时间甚至会长达数月,在这期间,由于没对电池进行补充电,自放电产生的硫酸铅大量堆积结晶,用户刚买到的新电池可能是已经老化甚至报费的电池。

    电池厂家在执行质保时,,对回收电池并不是完全的淘汰。电池返退以后,电池制造商重新进行充放电检验,在检验中往往会发现有60%以上的单体电池是不符合返退条件的电池,其原因也就是在串连电池组中个别的电池落后形成整组电池功能下降而引起整组返退。不少电池制造商对返退电池采取配组、补水、除硫、包装后,又重新提供给用户,以提高电池的有效使用寿命,降低报废率、减少电池制造商的部分理赔的损失,品牌厂家一般都将这类电池用作售后电池使用。所以,很多经销商已经感觉到厂家提供的电池明显“一代不如一代”。

日常中以下行为需要注意

    若充电时,充电器红灯不会转化绿灯或电瓶异常发热,则说明电瓶已经老化,需要更换;

    如每次用完电动车后,没能及时充电,隔天充电,或长期过量放电或小电流深度放电,或长期搁置不用的电池没有进行定期充电,将严重影响电瓶寿命;

    冬天天气寒冷,在温室内充电,拿到室外使用,气温急剧变化会导致电池硫化;

    大电流放电状态,尤其是载人,带货,上坡启动时;深度放电,经常放电到电池极点;都将会给电池带来不可逆转的伤害;

    不要把充电器放在电动车的后备箱中,以防止震动、颠簸;

郑重提醒

    1、购买电动自行车、蓄电池、充电器,不能图便宜,否则安全无法保证;

    2、日常骑行中,避免长时间超速、超载行驶,防止电池加速老化;

    3、对车辆勤维护,雨天禁止在积水路段行驶,充电器随车携带做好防震保护措施,将隐患秒杀在萌芽状态;

    4、严禁“飞线充电”,应使用合格线路、充电线路加装漏电保护装置,线路要牢固;电动车电池供电线路也需要安装保护装置;

    5、电动车严禁贴临燃气设备充电,避免意外火灾造成更大事故;

    6、严禁在住宅首层门厅、楼道、步梯间、居民客厅充电,防止火灾发生时阻断逃生通道;

    7、严禁超长时间为电动车充电,避免火灾发生;

    8、充电环境,要保持通风良好,配置灭火器材,设置自动报警装置,如:火灾探测器、氢气探测器,防止氢气聚集不散,遇火花发生爆炸事故。

    消防安全是家庭幸福之源!!!

(来源:中国消防、网络综合等)



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