锂离子电池和铅酸电池哪个安全?

2021-02-26      1050 次浏览

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。


锂离子电池BMS电池管理系统就可以给电池供应十足的保护,功能就包括:充/放电高低温保护;单节过充/过放电压保护;充/放电过流保护;电芯均衡;短路保护;充电提醒等等。


锂离子电池包的电解液为锂盐与有机溶剂的混合溶液,其中商用的锂盐为六氟磷酸锂,该材料在高温下易发生热分解,并与微量的水以及有机溶剂之间进行热化学反应,降低电解液的热稳定性。


相反,铅酸电池缺乏BMS系统保护。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。再配上劣质充电器,不出事儿是你人品好。


电动汽车自燃爆炸常有发生,多数都是电池充放电造成的,有专家解释,铅酸蓄电池的充电时间过长,充电到末期,两极转化为有效物质后,假如再继续充电,就会出现大量的氢、氧气体。当这种混合气体浓度在空气中占4%时,又来不及逸出,假如排气孔堵塞或气体太多,遇到明火就会发生爆炸,轻则损坏蓄电池,重则伤人、损物。也就是,铅酸电池一旦过度充电,将提高爆炸的几率。而目前市面上的铅酸电池并没有做任何的过充保护,这就让充电中的尤其是充电末期的铅酸电池危险性极高。


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?


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。


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。


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。


最后还有一点,假如是因为意外冲撞造成电池结构遭到破坏,铅酸电池似乎比锂离子电池更安全一些。不过在这种等级的事故中,电池材料早已暴露在开放环境中,爆炸也就无从谈起了。


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