摘要
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
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。
铅酸电池缺乏BMS系统保护
再配上劣质充电器,不出事儿是你人品好
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。
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。