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锂电池安全吗?

2025/8/12

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2024年2月23日,南京雨花台区明尚西苑居民楼发生火灾事故,伤亡较大,据初步分析是6栋建筑地面架空层停放电动自行车处起火引发。从电动自行车起火,我们会联想到,电动车用的锂电池安全吗?

目前用在电动车上(包括电动汽车和电动自行车)的电池主要分为2种,一种是磷酸铁锂,一种是三元锂。磷酸铁锂的能量密度较低,一般在130-200Wh/kg之间,正极材料为磷酸铁,低温性能较差,自燃温度约800℃。三元锂的能量密度较高,一般在150-250 Wh/kg,正极材料为镍、钴、锰(简称NCM),低温性能较好,自燃温度约200℃,从材料自燃温度上说,磷酸铁锂比三元锂电池要安全一些。

造成电池自燃或爆炸的原因多种多样,例如碰撞,穿刺,过充,过流,短路等等,因为电池有内阻,在大电流放电时,电池本身会发热,当电池温度高于本身能承受的温度时,就会发生热失控,导致电池自燃和爆炸。锂电池本身的制作工艺对于锂电池的安全问题极其重要,极片毛刺,掉粉等情况都可能刺穿电池隔膜造成微短路或自放电过大,从而引起安全隐患。除电池本身外,外部保护电路元器件失效,导致电池过充,过放,过流和短路等问题无法进行有效保护。
现在的电动汽车,因为国家出台的补贴政策与电池能量密度和续航里程有关,所以大部分的电动汽车都是采用三元锂电池,小部分使用磷酸铁锂。因为电池能量大,结构上采用铝或钢作为电池的外壳,防止受到机械冲击而损坏,一些做得更严格的厂家还采用耐高温的气凝胶隔绝每个电池组,避免某一个电池组发生自燃时波及其它电池组,减少风险。

锂电池毕竟是电子产品,虽然经过产品的不断迭代,安全指数肯定是越来越高,但是仍然没有办法做到100%安全,目前也没有办法保证电池100%不会自燃或爆炸,安全都是相对的。当大功率的锂电池自燃时,燃烧迅猛,并伴随有大量浓烟,一般人是很难有条件去扑灭的,正确的逃生方法就是快点跑,有条件时必须第一时间切断电源,并使用大量的水或水基型灭火器进行降温扑灭。


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