2024年9月和10月，飓风“海伦”和“米尔顿”引发的洪水给美国东南部造成了数十亿美元的损失，建筑物被冲垮，道路和桥梁被破坏。它还导致数十辆电动汽车和其他电池供电的物体起火，比如小型摩托车和高尔夫球车。
根据一项统计，11辆电动汽车和48个锂离子电池在接触海琳岛的含盐洪水后起火。在某些情况下，这些火灾蔓延到家中。
当锂离子电池组起火时，会释放出有毒烟雾，燃烧剧烈，而且极难扑灭。通常情况下，消防员唯一的选择就是让它自己燃烧殆尽。
用佛罗里达州消防局长吉米·帕特尼斯的话来说，特别是当这些电池浸泡在盐水中时，它们可能会成为“定时炸弹”。这是因为当电池被水淹没时，火灾并不总是立即发生。根据美国国家公路交通安全管理局的数据，2022年在佛罗里达州被飓风伊恩淹没的大约36辆电动汽车起火，其中包括几辆在风暴过后用平板拖车拖走的电动汽车。
许多消费者没有意识到这种风险，锂离子电池被广泛应用于电动汽车和混合动力汽车、电动自行车和踏板车、电动割草机和无线电动工具。
我是一名机械工程师，致力于为我们日益电气化的社会解决电池安全问题。以下是所有车主都应该知道的关于水和电池火灾的风险：
锂离子电池起火的导火索是一个被称为热失控的过程——电池内部一连串的热释放反应。
在正常的操作条件下，锂离子电池发生热失控的概率小于千万分之一。但如果电池受到电、热或机械压力，如短路、过热或穿刺，它会急剧增加。
盐水对电池来说是一个特别的问题，因为溶解在水中的盐是导电的，这意味着电流很容易通过它。纯净水的导电性不是很好，但海水的导电性可以比淡水高一千倍以上。
所有电动汽车电池组外壳都使用垫圈将其内部空间与外部元件密封起来。通常，它们的防水等级为IP66或IP67。虽然这些额定值很高，但它们并不能保证电池在长时间浸入水中（比如超过30分钟）时是不漏水的。
电池组也有各种各样的端口来平衡电池内部的压力，并将电力输入和输出。这些可能是水泄漏到包装外壳的潜在途径。不充分的密封等级和制造缺陷也可能使水找到进入电池组的方式，如果它是浸入。
所有电池都有两个端子：一个标记为正（+），另一个标记为负（-）。当这些终端连接到一个用电做功的设备上，比如灯泡，电池内部就会发生化学反应，导致电子从负极流向正极。这会产生电流并释放储存在电池中的能量。
电子在电池的两个终端之间流动是因为电池内部的化学反应在两个终端之间产生了不同的电势。这种差异也被称为电压。当盐水与具有不同电势的金属电池端子接触时，电池会发生短路，产生快速腐蚀和电弧，并产生过大的电流和热量。穿透电池组的液体的导电性越强，短路电流和腐蚀速率就越高。
电池组内部的快速腐蚀反应会产生氢气和氧气，腐蚀掉电池正极金属端子上的材料，并将它们沉积到负极上。即使在水流失后，这些沉积的材料也会形成坚固的短路桥，留在电池组内部，导致延迟的热失控。电池进水几天后就会起火。
即使是完全放电的电池组在洪水期间也不一定安全。一个锂离子电池，即使在零电量状态下，正极和负极之间仍然有大约3伏的电位差，所以一些电流可以在它们之间流动。对于一个由许多电池组成的电池组——电动汽车的典型配置——剩余电压仍然可以高到足以驱动这些反应。
许多科学家，包括我和我的同事，正在努力了解电池组暴露在盐水中并导致热失控后可能发生的事件的确切顺序。我们也在寻找方法来帮助减少由淹水电池组引起的火灾风险。
这些可能包括找到更好的方法来密封电池组；电池端子采用更耐腐蚀的替代材料；并在电池组内暴露的端子上涂上防水涂料。
在大多数情况下，电动汽车仍然是非常安全的。然而，在飓风和洪水等极端情况下，防止电动汽车电池组淹没在水中，尤其是盐水中，这一点非常重要。其他含有锂离子电池的产品也是如此。
对于电动汽车来说，这意味着在洪水发生之前将汽车从受影响的地区撤离，或者将它们停在高地上。小型物品，如电动自行车和电动工具，可以搬到建筑物的高层或存放在高架子上。
如果你的电动汽车已经在水中浸泡了几个小时到几天，特别是在盐水中，公共安全专家建议将其视为火灾隐患，并将其放置在远离其他贵重财产的空地上。请勿尝试充电或操作。请联系制造商检查电池损坏情况。
通常，被淹的电动汽车需要被拖走进行进一步检查。然而，由于热失控可能发生在浸没后，汽车不应该移动，直到它已经过专业评估。
