黄国忠等：基于模糊综合评判的移动电源火灾风险分析 ·1487· 3.5评判结果 风险之间”o,说明改进的评判模型符合实际 依据最大隶属度原则，对各影响因子进行安全性 (2)根据风险评判结果，可以判断目前移动电源 等级模糊综合评判，并用级别特征值来判断评价结果 产品存在较大的火灾安全隐患 的优劣. (3)将移动电源火灾事故影响因子归纳为：(A) U=(0.180,0.187,0.187,0.303,0.142), 设计及质量问题(X。>X6>X5>X6>X5>X,= V=1×0.180+2×0.187+3×0.187+ X。):(B)电芯固有热稳定性(Xs>X。>X>X。> 4×0.303+5×0.142=3.037. X2>X,):(C)PCB电路板可靠性(X0=X8>Xg= 得出安全等级是3级（一般安全），偏向4级（比较 X4>X9=X1>X。=X7>X4>X,):(D)外壳可靠性 危险) (X,=X>X,=X):(E)使用环境安全性(X,>X4> 4结果与分析 X2):(F)使用习惯安全性(Xs>X>X>Xa>X,> X:=X2>Xg>X6)六大类.各大类权重及平均评价 4.1结果分析 值分布如图4所示.影响移动电源安全性的因素权重 (1)风险评判结果与2014年国家质检总局对移 排序为B>A>D>C>F>E,评价值排序为B>C> 动电源质量监测分析结果一致一“中等风险与严重 D>E>F>A. 0.30 a 100r (b) 0.25 0.20 05 0.10 0.05 图4评价因子.(a)权重：(b)平均评价值 Fig.4 Evaluation factors:(a)weigh:(b)average evaluation values B为电芯固有热稳定性.正极材料(Xs)与电液 (1)从设计和材料的选择两个方面增加移动电源 (X)的热稳定性占有最高权重，因为正极材料的分解 的本质安全性.①选择恰当的电芯材料增加其热稳定 反应以及与电解液的反应迅速释放大量热量，并伴有 性：②尽量选择低功耗的电子元器件，并对其合理排 可燃性气体生成，是造成电池热失控而引发事故的主 列，以减少PCB电路板的热生成量及其对电芯的影 要原因，所以增加电芯正极材料及电解液的热稳定性 响：③选择导热系数大的移动电源外壳材料来增加散 是保证其固有热稳定性的有效方法 热量：④增强保护电路可靠性，减少能量意外释放概 A为设计及质量问题.设计安全合理性(X)、产 率；⑤增加电芯外壳及移动电源外壳的强度和阻燃能 品质量(X6)及制作工艺(Xs)依次占有最高权重，因 力，以此来有效阻止事故发展 为设计及质量上的缺陷降低了产品的使用及安全 (2)从购买和使用两个方面增加安全性.①购买 性能。 移动电源时，从正规渠道购买通过国家质检的移动电 C和D分别为PCB电路板及外壳的可靠性，是可 源，劣质移动电源不仅充放电能力差，安全性也没有保 控的.对比权重与评价值可得，二者的权重较高，但平 证：②选择适当容量的移动电源，因为容量越大意味着 均评价值比较低，说明仍具有很大的改进空间 着火危险性也越大：③选择合适的电源适配器，防止过 E和F分别为环境和人的不安全因素，是不可控 充、过放电及大电流充放电：④不要将移动电源置于温 的.在提醒消费者注意移动电源的安全使用的同时， 度高，空气密闭的环境中：⑤不要将手机和移动电源叠 应从移动电源的选材、结构、安全设计等方面出发增加 放在一起充电，也不要在充电过程中使用手机 产品的本质安全性，减少环境、使用习惯等不可控因素 5结论 的权重. 4.2控制措施 (1)运用能量转移及改进的模糊综合评判分析方 通过上述分析，结合表7中移动电源事故统计情 法，构建移动电源火灾风险评估模型。 况，从移动电源本身及消费者的使用角度提出控制 (2)提出移动电源火灾风险的影响因子，并对影 措施： 响重要度与平均评价值进行排序.黄国忠等: 基于模糊综合评判的移动电源火灾风险分析 3. 5 评判结果 依据最大隶属度原则，对各影响因子进行安全性 等级模糊综合评判，并用级别特征值来判断评价结果 的优劣． U = ( 0. 180，0. 187，0. 187，0. 303，0. 142) ， V = 1 × 0. 180 + 2 × 0. 187 + 3 × 0. 187 + 4 × 0. 303 + 5 × 0. 142 = 3. 037． 得出安全等级 是 3 级( 一 般 安 全) ，偏向 4 级( 比 较 危险) ． 4 结果与分析 4. 1 结果分析 ( 1) 风险评判结果与 2014 年国家质检总局对移 动电源质量监测分析结果一致———“中等风险与严重 风险之间”［10］，说明改进的评判模型符合实际． ( 2) 根据风险评判结果，可以判断目前移动电源 产品存在较大的火灾安全隐患． ( 3) 将移动电源火灾事故影响因子归纳为: ( A) 设计及 质 量 问 题( X8 ＞ X16 ＞ X15 ＞ X26 ＞ X25 ＞ X9 = X10 ) ; ( B) 电芯固有热稳定性( X18 ＞ X20 ＞ X21 ＞ X19 ＞ X22 ＞ X17 ) ; ( C) PCB 电路板可靠性( X30 = X38 ＞ X13 = X14 ＞ X29 = X31 ＞ X6 = X7 ＞ X24 ＞ X37 ) ; ( D) 外壳可靠性 ( X4 = X5 ＞ X1 = X2 ) ; ( E) 使用环境安全性( X11 ＞ X34 ＞ X12 ) ; ( F) 使用习惯安全性( X35 ＞ X3 ＞ X33 ＞ X28 ＞ X27 ＞ X23 = X32 ＞ X39 ＞ X36 ) 六大类． 各大类权重及平均评价 值分布如图 4 所示． 影响移动电源安全性的因素权重 排序为 B ＞ A ＞ D ＞ C ＞ F ＞ E，评价值排序为 B ＞ C ＞ D ＞ E ＞ F ＞ A． 图 4 评价因子． ( a) 权重; ( b) 平均评价值 Fig． 4 Evaluation factors: ( a) weigh; ( b) average evaluation values B 为电芯固有热稳定性． 正极材料( X18 ) 与电液 ( X20 ) 的热稳定性占有最高权重，因为正极材料的分解 反应以及与电解液的反应迅速释放大量热量，并伴有 可燃性气体生成，是造成电池热失控而引发事故的主 要原因，所以增加电芯正极材料及电解液的热稳定性 是保证其固有热稳定性的有效方法． A 为设计及质量问题． 设计安全合理性( X8 ) 、产 品质量( X16 ) 及制作工艺( X15 ) 依次占有最高权重，因 为设计及质量上的缺陷降低了产品的使用及安全 性能． C 和 D 分别为 PCB 电路板及外壳的可靠性，是可 控的． 对比权重与评价值可得，二者的权重较高，但平 均评价值比较低，说明仍具有很大的改进空间． E 和 F 分别为环境和人的不安全因素，是不可控 的． 在提醒消费者注意移动电源的安全使用的同时， 应从移动电源的选材、结构、安全设计等方面出发增加 产品的本质安全性，减少环境、使用习惯等不可控因素 的权重． 4. 2 控制措施 通过上述分析，结合表 7 中移动电源事故统计情 况，从移动电源本身及消费者的使用角度提出控制 措施: ( 1) 从设计和材料的选择两个方面增加移动电源 的本质安全性． ①选择恰当的电芯材料增加其热稳定 性; ②尽量选择低功耗的电子元器件，并对其合理排 列，以减少 PCB 电路板的热生成量及其对电芯的影 响; ③选择导热系数大的移动电源外壳材料来增加散 热量; ④增强保护电路可靠性，减少能量意外释放概 率; ⑤增加电芯外壳及移动电源外壳的强度和阻燃能 力，以此来有效阻止事故发展． ( 2) 从购买和使用两个方面增加安全性． ①购买 移动电源时，从正规渠道购买通过国家质检的移动电 源，劣质移动电源不仅充放电能力差，安全性也没有保 证; ②选择适当容量的移动电源，因为容量越大意味着 着火危险性也越大; ③选择合适的电源适配器，防止过 充、过放电及大电流充放电; ④不要将移动电源置于温 度高，空气密闭的环境中; ⑤不要将手机和移动电源叠 放在一起充电，也不要在充电过程中使用手机． 5 结论 ( 1) 运用能量转移及改进的模糊综合评判分析方 法，构建移动电源火灾风险评估模型． ( 2) 提出移动电源火灾风险的影响因子，并对影 响重要度与平均评价值进行排序． · 7841 ·