什么是鋰電池，鋰電池，鉛酸電池與電動車到底結(jié)了什么緣
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-31 12:45
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自1834年美國托馬斯·達(dá)文波特（Thomas Davenport）創(chuàng)造出世界上第一輛直流電機(jī)驅(qū)動的電動車開始，算一算截止目前電動車的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了186年的光景。第一輛燃油車要比電動車晚了將近50年，反過來換句話說就是第一輛誕生的電動車要比燃油車早了50年。但是反觀實(shí)際，電動車的普及要比燃油車晚了將近20年，這就說明了一個問題：電動車的技術(shù)發(fā)展緩慢，技術(shù)瓶頸難以突破。
電動車
眾所周知，電動車的優(yōu)點(diǎn)很多，比如：輕便，操作方便等，但是缺點(diǎn)也是顯而易見--續(xù)航里程短。大多數(shù)電動車企業(yè)把解決續(xù)航里程短的重點(diǎn)放在了電池上面。
1859年發(fā)明了可充電的鉛酸電池后，蓄電池技術(shù)得到了很快的發(fā)展。在1881年世界上第一輛電動汽車誕生就是一輛用鉛酸電池為動力的三輪車。但是鉛酸電池的重量一直是所有電動車企業(yè)的痛點(diǎn)。用鉛酸電池使得電動車的質(zhì)量大大增加，達(dá)不到電動車本身輕便的要求，這就有了后期的鋰電池。
電動車
鋰電池具有電壓高，比能量大，循環(huán)壽命長，安全性能好，自放電小，充電速度快等優(yōu)點(diǎn)。鋰電池誕生于誕生于40年前，是留英美國人約翰.古迪納夫研發(fā)出來（約翰.古迪納夫被稱為鋰電池之父）。
其實(shí)最先發(fā)現(xiàn)鋰離子室溫充電能力的——是英國化學(xué)家Whittingham。但由于沒有很好解決，鋰電池電極結(jié)晶短路問題，在后續(xù)生產(chǎn)后使用中，往往接連發(fā)生鋰電池起火爆炸。在此背景下，古迪納夫和團(tuán)隊(duì)開啟了對鋰電池的研究。
古迪納夫團(tuán)隊(duì)持續(xù)四年的研究，1980年發(fā)現(xiàn)采用氧化物鈷酸鋰材料能很好改善鋰電極結(jié)晶問題。在兩年后，1982年古迪納夫?qū)嶒?yàn)室發(fā)現(xiàn)了更穩(wěn)定、更便宜的材料——錳酸鋰。
世界上第一輛鋰電池電動車誕生于1996年，距如今已有20多年的時間。既然鋰電池有這么多的優(yōu)點(diǎn)，為什么直到現(xiàn)在才剛剛要普及呢？其中有很大一部分原因是因?yàn)閮r格太貴。
電動車
隨著社會在發(fā)展，科技在進(jìn)步，生活質(zhì)量上升。人們對電動車的要求越來越不僅僅局限于眼前。由于電動車的體積有限，導(dǎo)致鋰電池的體積有限，從而導(dǎo)致電動車?yán)m(xù)航里程短，滿足不了人們對當(dāng)下的要求。這也是國家一直鼓勵電動車的普及，直到現(xiàn)在才有起步的跡象。
現(xiàn)如今市面上出現(xiàn)了一款威尼特電動車，續(xù)航里程可達(dá)300-500公里。同樣的鋰電池，同樣的電池體積竟然可以續(xù)航那么遠(yuǎn)，真是太讓人意外了，不光我，還有很多電動車愛好者都不相信，但是威尼特電動車舉行的兩次試車會確實(shí)是實(shí)實(shí)在在征服了世人。
相信很多人對威尼特電動車的技術(shù)充滿了疑問又充滿了向往，想要一睹為快，現(xiàn)在機(jī)會來了：威尼特電動車將要在2019年3月19日在江蘇徐州舉行技術(shù)分享會，屆時希望大家準(zhǔn)時蒞臨指導(dǎo)。
這位大爺看上去最多六十出頭，雖然說話不好聽，但也是老主顧了，小哥自然不會怠慢。大爺最新的座駕是一輛小龜王電動車，買車加上改裝，前前后后在店里也花了大幾千塊錢。
大爺喜歡騎著電瓶車出去轉(zhuǎn)悠，最遠(yuǎn)的一次從蒲黃榆騎到了潭柘寺，來回折騰了小一百公里，年輕人也很少有這個勁頭。大爺這次來店里是想換個大容量的電池，之前的電池已經(jīng)用了兩年多了，續(xù)航掉得厲害。
店員也是出于好意，推薦大爺上他們最新的鋰電池包，畢竟鋰電池包更加輕便小巧，老人家用著更加方便。
不過老人家似乎并不領(lǐng)情，反而開始“教育”店員：“鋰電池多危險，你知道還是我知道？你瞧瞧那些起火爆炸的，都是鋰電池。
鉛酸電池雖然沉點(diǎn)兒，但好歹用著放心，我騎電動車也有十年了，光替換的鉛酸電池都不下五組了，從來沒出過事兒，甭廢話啊，我要換那個7250的鉛酸，就是那個黑金石墨烯的那個，麻利兒的。”
鉛酸安全鋰電危險 有這種想法的人還真不少
筆者隨后又和門店老板娘聊了聊這個事兒，老板娘也坦言，的確有很多人在買車時都提出過這個問題，也有一部分用戶和那個大爺一樣，點(diǎn)名要鉛酸電池的車，一來鉛酸車確實(shí)便宜，二來就是擔(dān)心鋰電池起火爆炸。
“不過我也經(jīng)營了小十年的電動車了，鋰電的車也沒少賣，但真要說起火爆炸的，也只聽說過幾個，但那是有人自己改裝焊接的時候出的事兒，原廠電池出事兒的好像還真沒聽說過。”
“那鉛酸電池有起火爆炸的嗎？”筆者追問了一句。
“我們店里有一次就差點(diǎn)出事兒!”老板娘對這個事兒印象很深刻，“電池正在里屋充電呢，一下就著了，得虧人都在外面，所幸沒出啥大事兒”。
“不過我們賣的車和電池都是大品牌的，很少聽說有出事兒的，倒是一些搞回收舊電池的，他們出事兒就比較多了”，老板娘又補(bǔ)充了一句。
之后，筆者又針對鉛酸電池和鋰電池的安全性問題進(jìn)行了問卷調(diào)查。結(jié)果顯示，有三成用戶認(rèn)為鋰電比鉛酸電池更危險，而近半數(shù)用戶對于兩種電池的安全性沒有明確認(rèn)知。
鋰電池危險，事實(shí)果真如此么？
先說明一件事兒 電池為什么會爆炸？
爆炸意味著壓力的瞬間釋放。
電池在很多情況下并不是封閉的，無論是鋰電池還是鉛酸電池，在設(shè)計時都會針對內(nèi)部壓力異常增大的情況設(shè)置安全閥，即便電池內(nèi)部發(fā)生短路等異常情況，內(nèi)部壓力也會及時釋放，不會引發(fā)大的風(fēng)險。
那么既然電池在設(shè)計之初就已經(jīng)考慮到了潛在風(fēng)險，那么為什么在新聞報道中還經(jīng)常能看到電池爆炸的案例呢？
首先，很多所謂的“電池爆炸”案例其實(shí)并非電池爆炸，而是控制器或者電氣系統(tǒng)發(fā)生短路或者故障引發(fā)電容爆炸，這種爆炸規(guī)模非常小，很多只是有一些聲響和火花，這種情況下起火才是最大的危險源。
其次，當(dāng)電池或者車輛其它部件燃燒時，由于車身采用了大量塑料材質(zhì)，很多人也會誤將塑料燃燒的“噼啪”聲當(dāng)做爆炸。
最嚴(yán)重的情況，電池真的爆炸了。一種情況是，劣質(zhì)電池自身沒有設(shè)計安全閥或者安全閥被損壞，無法起到泄壓作用，當(dāng)電池內(nèi)部壓力過大時發(fā)生爆炸。
另一種情況則是電池充電器故障形成過充，電池內(nèi)部析出氫氣，當(dāng)氫氣與氧氣以一定比例混合后發(fā)生爆燃。
鋰電池真的比鉛酸電池更危險？ 事實(shí)并非如此
既然明白的電池為什么會爆炸，那么鋰電池和鉛酸電池究竟哪個更安全呢？
從電池結(jié)構(gòu)來說，目前鋰電池包基本都是18650電池進(jìn)行封裝，而鉛酸電池則基本上也是密封性能很好的免維護(hù)性鉛酸電池，如果其內(nèi)部壓力過大且安全閥發(fā)生異常的話，兩者的危險系數(shù)基本相當(dāng)。
如果是由于電池過充內(nèi)部析氫的話，18650電池中電解液含量相當(dāng)有限，析出氫氣的量也極為有限，但對于以稀硫酸為電解液的鉛酸電池來說，如果發(fā)生過充，電池內(nèi)部析氫現(xiàn)象嚴(yán)重，發(fā)生爆燃的幾率也大大增加。
從電池的安全防護(hù)角度來看，18650電芯上都設(shè)計有安全閥，不僅可以釋放內(nèi)部過大壓力，還會物理斷開電池與外界的電路連接，相當(dāng)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(hù)板，它能夠精準(zhǔn)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。
相反，鉛酸電池在安全防護(hù)上除了安全閥之外似乎就乏善可陳，BMS保護(hù)幾乎不存在，很多劣質(zhì)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(yuǎn)。
當(dāng)然，如果你用的是價格和鉛酸電池差不多的鋰電池，這種情況誰都救不了你。
最后還有一點(diǎn)，如果是因?yàn)橐馔鉀_撞造成電池結(jié)構(gòu)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。
