為什么鋰電池過(guò)充會(huì)起火 電池產(chǎn)品的使用習(xí)慣被忽視
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-29 16:33
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電池中國(guó)網(wǎng)從北京市消防部門了解到，13日1時(shí)18分，119指揮中心接到報(bào)警，朝陽(yáng)區(qū)一村民自建房發(fā)生火情，本次火災(zāi)造成5人死亡、8人受傷。經(jīng)消防部門初步勘查，火災(zāi)系電動(dòng)自行車起火引起。
按照消防安全要求，電動(dòng)自行車不允許擺放在在樓道里，必須在室外有單獨(dú)的充電樁，但是現(xiàn)場(chǎng)起火的電動(dòng)車，卻從二層伸下接線板，并通過(guò)一根粗電線進(jìn)行直接充電。數(shù)據(jù)顯示，80%的電動(dòng)車火災(zāi)發(fā)生在充電過(guò)程中，亡人火災(zāi)幾乎全都發(fā)生在為電動(dòng)車充電時(shí)段，起火原因多為電氣故障。
圖為起火的電動(dòng)自行車
為什么鋰電池過(guò)充會(huì)起火？
目前很多電動(dòng)自行車已經(jīng)使用鋰離子電池。鋰離子電池的充放電是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，在平靜的表面下，鋰離子在正負(fù)極間來(lái)回奔走。鋰離子電池充電時(shí)，正極的鋰原子會(huì)喪失電子，氧化為鋰離子，鋰離子經(jīng)由電解液進(jìn)入負(fù)極，并獲得一個(gè)電子，還原為鋰原子。放電時(shí)，過(guò)程則相反。
鋰電池的脹氣、高溫、爆炸等問(wèn)題，通常與過(guò)充、過(guò)放以及大電流有關(guān)，三者會(huì)對(duì)電池造成損害。當(dāng)過(guò)充發(fā)生時(shí)，正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量過(guò)少，導(dǎo)致電池容量形成永久性下降。在負(fù)極端，鋰原子飽和之后，再充電會(huì)使鋰金屬堆積在負(fù)極材料表面，形成樹枝狀結(jié)晶。久之，鋰枝晶會(huì)穿破隔膜，造成正負(fù)極短路。過(guò)充時(shí)，電解液等材料往往會(huì)裂解產(chǎn)生氣體，造成電池外殼或壓力閥鼓脹破裂，氧氣堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng)，導(dǎo)致爆炸。同樣，過(guò)放時(shí)，也會(huì)對(duì)材料造成損害。
此外，電流過(guò)大時(shí)，鋰離子來(lái)不及進(jìn)入材料內(nèi)部，會(huì)聚集在材料表面，這些鋰離子獲得電子后，會(huì)在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶，由于鋰是化學(xué)周期表上最活潑的金屬，鋰原子易與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)而爆炸。
電池產(chǎn)品的使用習(xí)慣被忽視
當(dāng)與動(dòng)力電池相關(guān)的火災(zāi)發(fā)生時(shí)，總會(huì)讓人聯(lián)想到是動(dòng)力電池的質(zhì)量原因，這是對(duì)動(dòng)力電池最大的誤解。
動(dòng)力電池的使用習(xí)慣尤其是充電過(guò)程，對(duì)動(dòng)力電池影響很大。即使是質(zhì)量完全符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力電池，也架不住使用者的違規(guī)操作。這次北京朝陽(yáng)區(qū)火災(zāi)為動(dòng)力電池的使用習(xí)慣敲響了警鐘，粗心大意往往釀成大禍。
消防部門提醒：電動(dòng)車一般白天使用，夜間停放充電，充電時(shí)間需要6至8個(gè)小時(shí)，用戶在晚上八、九點(diǎn)插上電源充電，到凌晨?jī)?、三點(diǎn)基本充滿，此時(shí)如果繼續(xù)充電，電池、充電器就會(huì)過(guò)充、發(fā)熱，有可能引起火災(zāi)。而此時(shí)人們一般處于熟睡狀態(tài)，初起火災(zāi)難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和撲救。
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個(gè)好?就動(dòng)力電池而言，目前，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池包以及鈦酸鋰電池在電動(dòng)車領(lǐng)域都有應(yīng)用。磷酸鐵鋰電池，由于安全性能穩(wěn)定、高溫性能好、重量輕等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的活躍在電動(dòng)客車市場(chǎng)。那么，鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個(gè)好?本文存能電氣小編整理了一些資料供大家閱讀。
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包的對(duì)比：
鈦酸鋰電池：
鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負(fù)極材料-鈦酸鋰，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外，它還可以用作正極，與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。普通的鈦酸鋰電池容易發(fā)生脹氣，導(dǎo)致電芯鼓包，電性能也會(huì)大幅下降，極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環(huán)壽命。
鈦酸鋰電池優(yōu)點(diǎn)：
1、安全穩(wěn)定性好
鈦酸鋰的電勢(shì)比純金屬鋰的電勢(shì)高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，放電電壓平穩(wěn)，而且，因此提高了鋰電池的安全性能。鈦酸鋰電池進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在針刺、擠壓、短路等嚴(yán)苛測(cè)試下，不冒煙、不起火、不爆炸，安全性遠(yuǎn)高于其他鋰電池。
2、快充性能優(yōu)異
與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰電池具有較高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，可高倍率充放電。在大大縮短充電時(shí)間的同時(shí)，對(duì)循環(huán)壽命的影響較小，熱穩(wěn)定性也較強(qiáng)。鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿。
3、循環(huán)壽命長(zhǎng)
鈦酸鋰電池完全充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)3萬(wàn)次以上，在作為動(dòng)力電池使用10年之后，可能還能作為儲(chǔ)能電池再用20年。用戶在實(shí)際使用中不用更換電池，幾乎不增加后期成本。
4、耐寬溫性能良好
一般電動(dòng)汽車在零下10℃時(shí)充放電就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，鈦酸鋰電池耐寬溫性能良好，耐用性強(qiáng)，在零下50℃到零上60℃均可正常充放電，無(wú)論是在冰封的北國(guó)，還是在炎熱的南方，車輛都不會(huì)因電池“休克”而影響工作，消除了用戶的后顧之憂。
綜上鈦酸鋰電池的優(yōu)勢(shì)，能大幅節(jié)省充電站場(chǎng)地建設(shè)和人員配置成本等，更適合在公交領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
鈦酸鋰電池缺點(diǎn)：
鈦酸鋰電池負(fù)極采用鈦酸鋰，相比負(fù)極用石墨的主流鋰電池，市場(chǎng)份額十分小眾。
能量密度低，成本高。特別是能量密度低是因?yàn)樨?fù)極材料鈦酸鋰的原理性能決定，很難有大的突破空間。
至于鈦酸鋰電池宣稱的使用壽命長(zhǎng)，更難被認(rèn)證。電池壽命還受到正極材料、電解液、隔膜、使用溫度等綜合影響。
磷酸鐵鋰電池包：
磷酸鐵鋰電池包是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價(jià)格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會(huì)有供料問(wèn)題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長(zhǎng)，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。
磷酸鐵鋰電池包優(yōu)點(diǎn)：
體積小，重量輕，鋰電池包的體積是鉛酸蓄電池體積的2/3,重量輕，只有鉛酸蓄電池的1/3～1/4。
循環(huán)壽命長(zhǎng)，磷酸鐵鋰電池包循環(huán)壽命有1200～2000次，但傳統(tǒng)鉛酸電池卻只有500～900次。
充放電特性好，鋰電池包充放電電能轉(zhuǎn)換效率可大于97%，鉛酸蓄電池充放電電能量轉(zhuǎn)換效率約為80%左右。
