锂离子电池比铅酸更容易爆炸吗?

2021-05-20      1342 次浏览

你们这帮人都是外行,小哥儿几个别再给我讲锂电了,推销锂电的都是骗子,锂离子电池卖得那么贵,还爱爆炸,你们这是要钱不要命!


前不久,我在一家电动汽车门店里和老板娘闲聊天,恰巧遇到了一位奇葩顾客。


这位大爷看上去最多六十出头,虽然说话不好听,但也是老主顾了,小哥自然不会怠慢。大爷最新的座驾是一辆小龟王电动汽车,买车加上改装,前前后后在店里也花了大几千块钱。


大爷喜欢骑着电瓶车出去转悠,最远的一次从蒲黄榆骑到了潭柘寺,来回折腾了小一百公里,年轻人也很少有这个劲头。大爷这次来店里是想换个大容量的电池,之前的电池已经用了两年多了,续航掉得厉害。


店员也是出于好意,推荐大爷上他们最新的锂离子电池包,毕竟锂离子电池包更加轻便小巧,老人家用着更加方便。


不过老人家似乎并不领情,反而开始教育店员:锂离子电池多危险,你了解还是我了解?你瞧瞧那些起火爆炸的,都是锂离子电池。


铅酸电池虽然沉点儿,但好歹用着放心,我骑电动汽车也有十年了,光替换的铅酸电池都不下五组了,从来没出过事儿,甭废话啊,我要换那个7250的铅酸,就是那个黑金石墨烯的那个,麻利儿的。


铅酸安全锂电危险有这种想法的人还真不少


笔者随后又和门店老板娘聊了聊这个事儿,老板娘也坦言,的确有很多人在买车时都提出过这个问题,也有一部分用户和那个大爷相同,点名要铅酸电池的车,一来铅酸车确实便宜,二来就是担心锂离子电池起火爆炸。


不过我也经营了小十年的电动汽车了,锂电的车也没少卖,但真要说起火爆炸的,也只听说过几个,但那是有人自己改装焊接的时候出的事儿,原厂电池出事儿的好像还真没听说过。


那铅酸电池有起火爆炸的吗?笔者追问了一句。


我们店里有一次就差点出事儿!老板娘对这个事儿印象很深刻,电池正在里屋充电呢,一下就着了,得亏人都在外面,所幸没出啥大事儿。


不过我们卖的车和电池都是大品牌的,很少听说有出事儿的,倒是一些搞回收旧电池的,他们出事儿就比较多了,老板娘又补充了一句。


之后,笔者又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?


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。


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。


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。


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。


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。


当然,假如你用的是价格和铅酸电池差不多的锂离子电池,这种情况谁都救不了你。


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。


总结:电池不是炸弹爆炸更多由劣质产品引起


从电池的安全冗余设计上来看,合格的锂离子电池和铅酸电池都能够充分保证用户的使用安全,并不存在明显的安全性差异。


但由于市面上很多低端小型电动汽车和滑板车数量较大,且多半采用的是质量较差的锂离子电池,相对更容易发生事故,这也给消费者留下了锂离子电池不安全的错觉。


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