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铅酸安全锂电危险是真的吗?

钜大LARGE  |  点击量:1356次  |  2020年11月05日  

针对铅酸电池和锂离子电池的安全性问题进行了问卷调查。结果显示,有三成用户认为锂电比铅酸电池更危险,而近半数用户关于两种电池的安全性没有明确认知。


锂离子电池危险,事实果真如此么?


先说明一件事儿电池为何会爆炸?


爆炸意味着压力的瞬间释放。


电池在很多情况下并不是封闭的,无论是锂离子电池还是铅酸电池,在设计时都会针对内部压力异常增大的情况设置安全阀,即便电池内部发生短路等异常情况,内部压力也会及时释放,不会引发大的风险。


那么既然电池在设计之初就已经考虑到了潜在风险,那么为何在新闻报道中还经常能看到电池爆炸的案例呢?


绝大多数所谓爆炸来自车辆电路或充电器的电容


首先,很多所谓的电池爆炸案例其实并非电池爆炸,而是控制器或者电气系统发生短路或者故障引发电容爆炸,这种爆炸规模非常小,很多只是有一些声响和火花,这种情况下起火才是最大的危险源。


部分电容爆炸甚至看不到明火


其次,当电池或者车辆其它部件燃烧时,由于车身采用了大量塑料材质,很多人也会误将塑料燃烧的噼啪声当做爆炸。


电池结构被破坏,电池材料直接接触空气后爆燃


最严重的情况,电池真的爆炸了。一种情况是,劣质电池自身没有设计安全阀或者安全阀被损坏,无法起到泄压用途,当电池内部压力过大时发生爆炸;另一种情况则是电池充电器故障形成过充,电池内部析出氢气,当氢气与氧气以一定比例混合后发生爆燃。


锂离子电池真的比铅酸电池更危险?事实并非如此


既然明白的电池为何会爆炸,那么锂离子电池和铅酸电池究竟哪个更安全呢?


从电池结构来说,目前锂离子电池包基本都是18650电池进行封装,而铅酸电池则基本上也是密封性能很好的免维护性铅酸电池,假如其内部压力过大且安全阀发生异常的话,两者的危险系数基本相当。


18650电芯顶部的安全阀


假如是由于电池过充内部析氢的话,18650电池中电解液含量相当有限,析出氢气的量也极为有限,但关于以稀硫酸为电解液的铅酸电池来说,假如发生过充,电池内部析氢现象严重,发生爆燃的几率也大大新增。


某品牌锂离子电池包严重破损的情况下,安全阀启动释放压力,未发生起火爆炸


从电池的安全防护角度来看,18650电芯上都设计有安全阀,不仅可以释放内部过大压力,还会物理断开电池与外界的电路连接,相当于将该电芯物理隔断,以保证电池包其它电芯的安全。另外,锂离子电池包通常都会配备BMS保护板,它能够精准控制电池包中每一颗电芯的状态,直接从根源上解决过充过放的问题。


BMS能最大程度解决锂离子电池单体电芯过充过放等问题


相反,铅酸电池在安全防护上除了安全阀之外似乎就乏善可陈,BMS保护几乎不存在,很多劣质充电器甚至都无法做到充满后断电,安全保障上与锂离子电池相去甚远。


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