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锂电池和铅酸电池到底哪个更安全?

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:258

标签: 锂电池 动力锂电池 磷酸铁锂电池 铁锂电池

摘要: 锂电池和铅酸电池的安全性问题一直是用户争议的一个点,有人说锂电池比铅酸电池更安全,但有人却想的恰好相反。从电池结构来说,目前锂电池包基本都是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,两者的危险系数基本相当。到底谁更安全,往下看就知道了!

电池和铅酸电池的安全性问题一直是用户争议的一个点,有人说锂电池比铅酸电池更安全,但有人却想的恰好相反。从电池结构来说,目前锂电池包基本都是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,两者的危险系数基本相当。到底谁更安全,往下看就知道了!


锂电池


锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。


铅酸电池

铅酸电池(VRLA),是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。


一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V;在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池,还有24V、36V、48V等。


锂电池和铅酸电池相比,谁更安全?


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。


锂电池BMS电池管理系统就可以给电池提供十足的保护,功能就包括:充/放电高低温保护;单节过充/过放电压保护;充/放电过流保护;电芯均衡;短路保护;充电提醒等等。


锂电池包的电解液为锂盐与有机溶剂的混合溶液,其中商用的锂盐为六氟磷酸锂,该材料在高温下易发生热分解,并与微量的水以及有机溶剂之间进行热化学反应,降低电解液的热稳定性。


动力锂电池主要用磷酸铁锂,磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件。锂电池包安全性较之已大有改善。

相反,铅酸电池缺乏BMS系统保护。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,安全保障上与锂电池相去甚远。再配上劣质充电器,不出事儿是你人品好。


电动车自燃爆炸常有发生,多数都是电池充放电造成的,有专家解释,铅酸蓄电池的充电时间过长,充电到末期,两极转化为有效物质后,如果再继续充电,就会产生大量的氢、氧气体。当这种混合气体浓度在空气中占4%时,又来不及逸出,如果排气孔堵塞或气体太多,遇到明火就会发生爆炸,轻则损坏蓄电池,重则伤人、损物。也就是,铅酸电池一旦过度充电,将提高爆炸的几率。而目前市面上的铅酸电池并没有做任何的“过充保护”,这就让充电中的尤其是充电末期的铅酸电池危险性极高。


最后还有一点,如果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。


从以上关于铅酸电池和磷酸铁锂电池的安全隐患内容中,可以看出,铅酸电池最大的安全隐患问题在于其构成材料。铅酸电池的电极主要由铅及其氧化物制成,电解液为硫酸溶液。这些构成材料本身稳定性就不太高,如果发生漏液或者爆炸事故,所造成的危害相较于锂电池而言会高很多。


锂电池为什么会爆炸?


⒈水份含量过高


水份可以和锂电芯中的电解液反应,生产气体,充电时,可以和生成的锂反应,生成氧化锂,使电芯的容量损失,易使电芯过充而生成气体,水份的分解电压较低,充电时很容易分解生成气体,当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大,当电芯的外壳无法承受时,锂电池就会爆炸。


⒉内部短路


由于内部产生短路现象,电芯大电流放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,这样电芯就会产生高温,使电解液分解成气体,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。


⒊过充


电芯过充电时,正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化,而放出的锂过多也容易无法插入负极中,也容易造成负极表面析锂,而且,当电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体。上面种种均可能造成爆炸。


⒋外部短路


外部短路可能由于操作不当,或误使用所造成,由于外部短路,电池放电电流很大,会使电芯的发热,高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全坏坏,造成锂电池内部短路,因而爆炸。


总结:从电池的安全冗余设计上来看,合格的锂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。究竟是锂电池好还是铅酸电池安全性更好好?现阶段来说,还是锂电池的安全系数更高,不然为什么会有那么多电动汽车选用锂电池作为汽车的动力来源呢?小编觉得想要用得安全用得长久,购买锂电池还是可靠之选!让我知道你在看

(文章原出处来自【深圳搜芯网络】,如有侵权,请联系删除,谢谢!)

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