近日,一則鋰電池爆炸起火的新聞登上熱搜,大致情況是有輛公交車因?yàn)橐怀丝蛿y帶的鋰電池電瓶自燃,導(dǎo)致多人死傷。
此前,也有監(jiān)控拍到過,杭州一電動(dòng)自行車在行駛過程中,鋰電池突然起火,車上一對(duì)父女被嚴(yán)重?zé)齻?,?chǎng)面令人揪心。
新聞截圖
除了這些比較嚴(yán)重,引起廣大群眾關(guān)注的事件,我們也時(shí)不時(shí)能夠看到鋰電池引起火災(zāi)的零星報(bào)道。
這不禁讓人有些擔(dān)心,畢竟咱們?nèi)粘I钪?,從手機(jī)到筆記本電腦,從電動(dòng)自行車到新能源車,鋰電池的應(yīng)用可以說無(wú)孔不入。離了鋰電池不行,用鋰電池又怕有安全隱患,我們到底應(yīng)該怎么正確使用鋰電池,并保證安全呢?
今天就一起來了解一下。
為啥非要用鋰電池?
鋰電池因?yàn)楣β拭芏雀?、重量輕、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn),成為了電動(dòng)車和很多其他電器的首選動(dòng)力電源。
鋰電池(作者供圖)
據(jù)中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)(CESA)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示,2020 年中國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量中,鋰電池占據(jù)了 97.1%,在市場(chǎng)上具有一定的優(yōu)勢(shì)。
那鋰電池真的安全嗎?又為什么會(huì)爆炸起火?
鋰電池為什么會(huì)爆炸?
鋰電池,主要依靠鋰離子在正負(fù)極之間移動(dòng)實(shí)現(xiàn)充放電過程,從原理上看,造成鋰電池爆炸最主要的因素有過充和短路兩大類。
圖庫(kù)版權(quán)圖片,轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
過充,主要發(fā)生在鋰電池的充電過程,由于電池存在電阻,充電過程中電池會(huì)蓄積大量的熱量。鋰電池中的保護(hù)裝置可以通過檢測(cè)電壓的方式,對(duì)過充進(jìn)行一定程度的保護(hù)。
但是,當(dāng)過充時(shí)間過長(zhǎng),電壓持續(xù)過高時(shí),鋰離子電池內(nèi)部容易出現(xiàn)枝晶短路,導(dǎo)致鋰電池溫度和壓力不斷上升,從而產(chǎn)生爆炸、起火的風(fēng)險(xiǎn)。
短路,則主要發(fā)生在鋰電池的使用過程中,鋰電池在使用時(shí),自身溫度會(huì)持續(xù)上升,同時(shí)電池也維持正常的散熱。
如果因?yàn)橥饨缫蛩貙?dǎo)致電池溫度過高,則容易導(dǎo)致電池隔膜損壞,引起短路,從而造成內(nèi)部熱量積累過多,引發(fā)鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng),造成電池爆炸燃燒。
因此,有些小伙伴紛紛表示,鋰電池不安全,還是及時(shí)更換鉛酸電池更好,那究竟是真是假呢?接著往下看……
鉛酸電池更安全嗎?
鉛酸電池在電動(dòng)車、通訊基站和一些便攜式設(shè)備中都有應(yīng)用。
和鋰電池相比,鉛酸電池的管理系統(tǒng)中缺乏充電時(shí)對(duì)電池的過充保護(hù),很多充電器也無(wú)法做到滿電后斷電,在過充時(shí)爆炸幾率比鋰電池更高;并且,鉛酸電池的電解液為強(qiáng)腐蝕性的硫酸,發(fā)生漏液或者爆炸時(shí),危害要比鋰電池更大。
總體來說,鉛酸電池的安全性并不如鋰電池。
日常生活中需要注意避免鉛酸電池直接接觸金屬制品,以免引起腐蝕,同時(shí)避免電池直接接近熱源,導(dǎo)致溫度過高,引發(fā)起火。
私自更換電池,究竟有多危險(xiǎn)?
電池尺寸發(fā)生變化,容易造成內(nèi)部電池晃動(dòng),影響使用壽命。鋰電池和鉛酸電池的充電器并不通用,一旦混用充電時(shí)會(huì)存在安全隱患。
私自改裝很難保證電池的連接完全合乎安全準(zhǔn)則,運(yùn)行時(shí)有發(fā)生短路、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
電動(dòng)車電池一般壽命為1~2年,如果充電時(shí)電池發(fā)熱嚴(yán)重,肉眼可見的破損和變形,如電池鼓包、電池外殼破損,也要到專業(yè)的維修點(diǎn)進(jìn)行更換。此外,“一充就滿,一跑就光”。這是電池硫化最典型的特征,此時(shí)電池已經(jīng)失效,需及時(shí)更換電池。
其他電池的使用指南
1.手機(jī)電池
給鋰電池充電時(shí),需要嚴(yán)格遵守廠家提供的充電時(shí)間,滿電后及時(shí)終止充電,連續(xù)充電不超過8小時(shí)。同時(shí),不在過高和過低的溫度環(huán)境下充電,充電時(shí)遠(yuǎn)離臥室,杜絕可燃物。
圖庫(kù)版權(quán)圖片,轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
盡量選擇原裝充電器,避免選用不合格的第三方充電器。
2.堿性電池
堿性電池,主要用在家用設(shè)備中,如鐘表、遙控器、玩具等,也就是我們常說的“5 號(hào)電池”,“7 號(hào)電池”。
堿性電池,在過度放電時(shí)會(huì)出現(xiàn)“漏液”現(xiàn)象,堿液具有腐蝕性,會(huì)損壞所使用的設(shè)備。
因此,在使用堿性電池時(shí),需要注意及時(shí)更換低電量電池,切不可將電池長(zhǎng)期存放在設(shè)備中,同時(shí)避免將電池放入明火中,以免引發(fā)爆炸。
如何避免事故發(fā)生?
1.合理充電,避免過充
充電時(shí),先插電池插頭,再插電源插頭;拔電時(shí),先拔電源插頭,再拔電池插頭,注意時(shí)間不宜過長(zhǎng)。
2.選用正規(guī)廠商的電動(dòng)車和電池產(chǎn)品
正規(guī)廠商的電動(dòng)車和電池產(chǎn)品往往進(jìn)行過嚴(yán)格的安全測(cè)試,更有安全保障。
非標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)車往往在電池和電路連接上大概率會(huì)存在一定的問題,充電和使用過程中存在較大的安全隱患。
3.切勿私自改裝電動(dòng)車
私自擴(kuò)容電池和電瓶在拼裝工藝和電芯選擇上難以保證原廠的質(zhì)量,從而使得電池在使用的過程中容易出現(xiàn)短路問題。
4.使用電動(dòng)車配備的原裝充電器
原裝充電器往往會(huì)與電池的充電保護(hù)功能相適配,而第三方充電器在此方面缺乏保障,可能會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞,引發(fā)安全事故。
5.盡量選擇統(tǒng)一配置的充電、停放地點(diǎn)
充電、停放電動(dòng)車時(shí)盡量選擇統(tǒng)一配置,具有較高安全保障的地點(diǎn),切勿在樓道、公共門廳等民用公共區(qū)域充電和停放電動(dòng)車。
圖庫(kù)版權(quán)圖片,轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
6.避免在陽(yáng)光下直接暴曬電池
外界溫度過高容易影響鋰電池本身的散熱,從而導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度過高,引發(fā)隔膜熔穿和短路現(xiàn)象。
因此,應(yīng)該避免電池直接暴曬,同時(shí)也不要靠近溫度過高的熱源。
綜上所述,日常生活中,一定要注意正確使用電池,電動(dòng)車不要私自更換電池,盡量安放在統(tǒng)一配置的停放地點(diǎn),切記不要放在樓道和公共門廳。乘坐公共交通工具時(shí),也要遵守規(guī)定,不要攜帶超標(biāo)或不合格電池。
作者丨褚昱昊 北京化工大學(xué)博士,中國(guó)石化北京化工研究院工程師
復(fù)核丨李泉 中國(guó)科學(xué)院物理所 博士