「紧急科普」电动车电池燃爆原因,老旧电池回收机制必须尽快解决



刚开年电动自行车的电池接连出事,这个事情就让人揪心,朋友们也不断的谈这个事情,不停地找原因分析对错什么的,实际上这个事情的发生其根本原因,就是电动车自行车电池热失控的燃爆现象。


其实很多人是知道电动自行车使用的液态的锂离子电池,有发生安全隐患的可能性,但是不懂其中原由,所以长期操作不当最终导致看着好好的电动自行车怎么就起火了,我知道的稍微多一点,我做个小科普有说的不完整的,希望朋友们在评论里补充啊。


这个发生问题的还是电动自行车所使用的锂离子电池的问题,锂离子电池因其具备高能量密度、低自放电率无记忆效应等优点广泛,应用于电化学储能而对于普通人来说锂电池,还有一个更大的优点,就是轻,比铅酸电池要轻,这也是一些人能把电池带回家充电的原因。


但是锂离子电池无论是作为备用电源,还是作为推进能源,均存在难以遏制的安全性问题,不仅仅是电动自行车出现过大量的事故,电动汽车也是还有10年多前日本航空连续出了2起787客机电池起火事故,而在美国联邦航空局(FAA)的专项研究报告里。


从上世纪90年代开始全球有纪录在案的涉及锂电池的飞机事故和不安全事件,就超过了250起,这个原因主要是锂电池的特性造成的锂离子电池内部由多种化学物质组成。


当电池在使用过程中意外暴露在滥用工况比如热滥用、电滥用 机械滥用时电池温度会超过,其正常使用温度内部物质,开始发生反应,并释放热量,当电池对环境的散热量小于内部产热量时,电池温度会迅速上升内部物质反应程度会进一步加深,并引发级联效应最终导致电池热失控,热失控通常是指电池温度的急剧升高和大量产气行为,还有可能出现剧烈的燃烧爆炸。


以上的过程听不懂也没有关系,就三个名词说一下,导致锂离子电池事故的就是热滥用、电滥用还有机械滥用,热滥用是指电池外部环境温度过高,使得电池内的隔膜在高温下瓦解进而导致电池短路,这就是一辆电动车起火后,旁边的电动车电池也有可能会被引燃的原因。


电滥用指锂电池过充电、过放电会在电池内部引起锂枝晶生长,你可以理解为电池内部的化学物质中长出小刺枝晶,如果刺穿隔膜将会导致正负极相接进而引发电池短路,这就是为什么锂电池经常在充电的时候发生自燃和爆炸,而机械滥用则是指锂电池在外力作用如碰撞、挤压、穿刺、振动导致隔膜被破坏一样,是导致电池正负极短路而诱发热失控,最终结果还是出问题。


但是在居民楼中热滥用和机械滥用引发事故的可能性较小,最有可能就是电滥用也就是过充和过放,尤其是过充,说到这里很多朋友是不是以为我要骂锂电池不是不是啊。


正规厂家的锂电池是经过各种安全性试验的,尤其是他的充电器与电池的适配性,这个是非常重要的,现实生活中我估计不少人都用过,非原配充电器给自己的电动车充过电,这个就存在隐患了,充电器功率较高,充电速度是快了,但是发生电滥用的可能性就大大增加了。


但是即便是这样符合国家标准的合格的锂电池,还是具有一定的安全性的,主要的危险隐患,其实是改装电池和老化电池所带来的。


去年12月我看过一篇最新的学术论文是中国民航大学的,是对老化锂离子电池进行热失控实验的,其中的实验结果显示对于新电池来说50%电量以下出现热失控,仅会出现大量排气现象,但是50%电量以上就会出现气体排放和喷射火焰的现象。


锂离子电池所含的电量越多热失控时的危险越高,而且锂离子电池热失控排出的气体中含有大量的CO和烃类气体是可燃性,气体容易产生燃爆现象,但是国标新电池在规定工况下出现电滥用的可能性极低,产生热失控的可能性也较低,新电池的热失控温度大约为630度。


而实验中做了循环老化的电池,它的热失控温度降低到了440度至500度之间,老化电池的热量累积速度加快热失控时间显著缩短锂电池,在使用过程中随着循环老化程度加深电池层状结构发生明显形变层状结构的变形进而导致了,电池阳极和阴极扭曲加大了电池内短路的风险。


说道这里我们知道了,锂离子电池的问题就出在结构,不能破坏高温、撞击、刺穿还有老化都会导致结构变形,最终产生事故,但是高温、撞击、刺穿这些情况毕竟是少数,而锂电池的老化确是广泛到不能再广泛的情况了,再加上还有随意改装电池,还有回收老旧电池私自翻新这些问题。


所以电动车自行车电池的问题真的是非常值得重视的,其实我觉得现在的禁止电动车进入居民楼充电,这个措施只是最多能改变事故发生的地点,真的想要更好的杜绝此类事件,是应该立即建立相应的法律重罚,私自回收改装电池,设置老旧电池法定回收年限和法定回收机制同时,应该增加规范的充电点,同时以法律明确电动车飞线充电以及进楼充电的法律责任和处罚条例。


当然法律的制定是需要时间的我们普通老百姓能做的,就是以下几点第一、如果你用的是改装电池或者是已经多年未更换的老旧电池,为了安全考虑尽快更换正规品牌的新电池,第二、如果你正在用非原装充电器,应该立即向厂家或专业人士咨询,并更换对应的充电器,第三、如果你的电动自行车曾经出过碰撞事故,包括摔倒等等,尽快到电动自行车维修点去检查电池是否出现外壳破损或是变形的可能。


如果有,尽快更换第四、如果你还在用飞线充电,请你一定要多看看警示视频,这些事故发生之后,这个责任你是担不起的,千万不要有轻视的念头侥幸到最后毁了别人也毁了你,还是老老实实去指定区域充电。


如果小区没有可以立即向业委会提出要求,向物业提出要求,如果业委会和物业不作为,你可以打12345汇报此事,其实我更希望的是已有的更安全的电池技术,不仅是在电动汽车上应用,也应该向电动自行车推广说道这里。


我从来不要求朋友们什么点赞转发的,今天这个小科普希望你们转发给家里骑电动自行车的家人,好好看看懂了问题的原理就应该能更加重视这个问题了。

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页面更新:2024-03-02

标签:电动车   电池   锂电池   充电器   气体   电动自行车   锂离子电池   温度   事故   机制   紧急   原因   发生

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