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鋰電池和鉛酸電池安全性對比

姚小熊27 ? 來源:xx ? 2019-08-24 09:26 ? 次閱讀

鋰電池和鉛酸電池的安全性問題一直是用戶爭議的一個點,有人說鋰電池比鉛酸電池更安全,但有人卻想的恰好相反。從電池結構來說,目前鋰電池包基本都是18650電池進行封裝,而鉛酸電池則基本上也是密封性能很好的免維護性鉛酸電池,兩者的危險系數(shù)基本相當。到底誰更安全,往下看就知道了!

鋰電池:

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。由于鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經成為了主流。

鉛酸電池:

鉛酸電池(VRLA),是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。

一個單格鉛酸電池的標稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在應用中,經常用6個單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等。

鋰電池和鉛酸電池相誰更安全:

從電池的安全防護角度來看,18650電芯上都設計有安全閥,不僅可以釋放內部過大壓力,還會物理斷開電池與外界的電路連接,相當于將該電芯物理隔斷,以保證電池包其它電芯的安全。另外,鋰電池包通常都會配備BMS保護板,它能夠精準控制電池包中每一顆電芯的狀態(tài),直接從根源上解決過充過放的問題。

鋰電池BMS電池管理系統(tǒng)就可以給電池提供十足的保護,功能就包括:充/放電高低溫保護;單節(jié)過充/過放電壓保護;充/放電過流保護;電芯均衡;短路保護;充電提醒等等。

鋰電池包的電解液為鋰鹽與有機溶劑的混合溶液,其中商用的鋰鹽為六氟磷酸鋰,該材料在高溫下易發(fā)生熱分解,并與微量的水以及有機溶劑之間進行熱化學反應,降低電解液的熱穩(wěn)定性。

動力鋰電池主要用磷酸鐵鋰,磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質,因此擁有良好的安全性。有報告指出,實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象,但未出現(xiàn)一例爆炸事件。鋰電池包安全性較之已大有改善。

相反,鉛酸電池缺乏BMS系統(tǒng)保護。鉛酸電池在安全防護上除了安全閥之外似乎就乏善可陳,BMS保護幾乎不存在,很多劣質充電器甚至都無法做到充滿后斷電,安全保障上與鋰電池相去甚遠。再配上劣質充電器,不出事兒是你人品好。

電動車自燃爆炸常有發(fā)生,多數(shù)都是電池充放電造成的,有專家解釋,鉛酸蓄電池的充電時間過長,充電到末期,兩極轉化為有效物質后,如果再繼續(xù)充電,就會產生大量的氫、氧氣體。當這種混合氣體濃度在空氣中占4%時,又來不及逸出,如果排氣孔堵塞或氣體太多,遇到明火就會發(fā)生爆炸,輕則損壞蓄電池,重則傷人、損物。也就是,鉛酸電池一旦過度充電,將提高爆炸的幾率。而目前市面上的鉛酸電池并沒有做任何的“過充保護”,這就讓充電中的尤其是充電末期的鉛酸電池危險性極高。

最后還有一點,如果是因為意外沖撞造成電池結構遭到破壞,鉛酸電池似乎比鋰電池更安全一些。不過在這種等級的事故中,電池材料早已暴露在開放環(huán)境中,爆炸也就無從談起了。

從以上關于鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池的安全隱患內容中,可以看出,鉛酸電池最大的安全隱患問題在于其構成材料。鉛酸電池的電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液為硫酸溶液。這些構成材料本身穩(wěn)定性就不太高,如果發(fā)生漏液或者爆炸事故,所造成的危害相較于鋰電池而言會高很多。

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