锂电池和铅酸电池的哪个易起火

时间:2024-02-27 16:47:21
锂电池和铅酸电池的哪个易起火

锂电池和铅酸电池的哪个易起火

锂电池和铅酸电池的哪个易起火,两轮电动车的电池主要分为2类,一类是锂电池,一类是铅酸电池,以下是小编为大家精心准备的锂电池和铅酸电池的哪个易起火,快来一起看看吧。

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从理论上来说,锂电池包由于密封性更好,如果发生过充气体析出,爆炸起火的概率更高。但是铅酸电池过充也会产生氢气,氢气达到一定浓度也会发生爆燃。所以大家都是半斤八两,谁也没好过谁。锂电虽然也有起火爆炸的风险,但概率毕竟低,何况人家还占了一个轻便的优势,能量密度也更高。

锂电池包和铅酸电池谁更容易爆炸起火?

电池在很多情况下并不是封闭的,无论是锂电池包还是铅酸电池,在设计时都会针对内部压力异常增大的情况设置安全阀,即便电池内部发生短路等异常情况,内部压力也会及时释放,不会引发大的风险。

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,如果其内部压力过大且安全阀发生异常的话,两者的危险系数基本相当。

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,以保证锂电池包其它电芯的安全。

相反,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。

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包更安全一些。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。

铅酸电池的安全性在目前的电池系统里属于极高的等级,为什么这么说呢?

首先,大电流性能优异意味着电池不容易发生意外,大电流性能优异可以承受瞬间几倍甚至几十倍高强度放电;其次,即便发生意外,铅酸电池正负极材料都是铅的化合物,而电解液还是硫酸溶液,三者都不易燃,只能是导致周围的零部件燃烧。

再来说说锂电池,锂离子电池的负极材料是石墨,碳材料的一种,易燃性比较强,电解液是酯类溶剂和锂盐,酯类溶剂不仅易燃而且还有极强的挥发性,一旦大量放热,比如汽车发动机仓里,不易挥发,汽车碰撞时,容易发生更强烈的燃烧甚至爆炸,将事故推高恶化,后果不堪设想。

还有一个重要的因素不可忽略,锂离子电池在大电流放电时容易在负极形成锂枝晶,刺穿隔膜导致电池内部短路进而爆炸,这在锂电界是一个共识。

综上,铅酸电池的安全系数比锂电池要高,锂电池包相对于铅酸电池,更易爆炸和燃烧。锂电池在夏天高温环境和室内密闭环境充电时,要注意防止爆炸燃烧,注意防止危险发生。

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锂电池可能起火的原因主要有哪些?

1、过充过放:电池组中存在电芯电压的不平衡性,若不能进行自动调节,直接进行充电或放电,将会导致电池出现过充或过放。过充轻则损坏电池,重则导致电池起火;过放轻则损坏电池,重则导致无人机在飞行中突然断电坠机。

2、撞击和穿刺:电池在受到撞击、挤压等外力的作用下出现变形或被尖锐物体刺穿,可能会导致电芯的正负极片短路,使电池冒出大量的浓烟,甚至着火。

3、进水短路:户外进行植保作业的环境复杂,大多数农田的水和农药都具有导电性,因此需要时刻保持电池接口、无人机电源接口的干净

如你的电池不慎进水,千万不能大意,请立即对电池进行隔离,可能刚开始看起来电池一切正常,等水慢慢的渗入到电池内部,可能会冒出大量的浓烟,甚至着火。

早期的农业植保电池脱胎于航模电池,结构相对简单,使用过程中容易出现很多问题。之后改进过的电池有与飞控实时通讯的功能,但依然存在许多安全隐患,比如新旧电池搭配使用、过充和过放等。

4、不同规格并联充电、新旧电池混用

直到极飞 P系列植保无人机“智能电池”的诞生,针对农药腐蚀、防摔都做了大幅度提升;冬季还有自动加热功能;XBMS 电源管理系统可以防止过充过放的情况发生;使得植保无人机电池的安全性能大幅提升。

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锂电池起火是个很极端的事情,但是曝光度很高,给人惊悚的感觉。大到储能电站,小到电动自行车,电池着火的原因可能并非电池本身的原因,或者说不是电池本身,而是电池系统的故障引起的。锂电池起火的主要原因是热失控造成的,今天我们谈灭火,首先需要搞明白热失控的真实原因。

一、锂电池起火的原因

引起锂电池着火的本质是电池内的热量未能按照设计的意图进行释放,引起内外燃烧物的燃点后起火,引起的原因主要有外部短路、外部高温和内部短路。

1、内部短路:由于电池的滥用,如过充过放导致的支晶、电池生产过程中的杂质灰尘等,将恶化生成刺穿隔膜,产生微短路,电能量的释放导致温升,温升带来的材料化学反应又扩大了短路路径,形成了更大的.短路电流,这种互相累积的互相增强的破坏,导致热失控。

2、外部短路:以电动汽车为例。实际车辆运行中发生危险的概率很低,一是整车系统装配有熔断丝和电池管理系统BMS,二是电池能承受短时间的大电流冲击。极限情况下,短路点越过整车熔断器,同时BMS失效,较长时间的外部短路一般会导致电路中的连接薄弱点烧毁,很少导致电池发生热失控事件。现在,比较多的PACK企业采用了回路中加熔断丝的做法,更能有效的避免外短路引发的危害。

3、外部高温:由于锂电池结构的特性,高温下SEI膜、电解液、EC等会发生分解反应,电解液的分解物还会与正极、负极发生反应,电芯隔膜将融化分解,多种反应导致大量热量产生。隔膜融化导致内部短路,电能量的释放又增大了热量的生产。这种累计的互相增强的破坏作用,其后果是导致电芯防爆膜破裂,电解液喷出,发生燃烧起火。

二、锂电池灭火方案

分析了电池着火的原因,当锂电池着火需要进行灭火处理时,让我们看下特斯拉(Tesla)的推荐方案:

1、如果遭遇小火灾,火焰没有蔓延到高压电池部分,可以采用二氧化碳或ABC干粉灭火器灭火。

2、在彻底检查火情的时候,不要与任何高压部件接触,始终使用绝缘工具进行检查。

3、如果高电压电池在火灾中弯曲、扭曲、损坏,总之就是变得不成样子,或者怀疑电池出现问题。那么灭火时的用水量不能太少,消防用水要有足够的量。

4、电池着火可能需要24小时才能完全扑灭。使用热成像摄像头,可以确保高电压电池在事故结束前完全冷却。如果没有热成像摄像头,就必须监控电池是否会复燃。冒烟表示电池仍然很热,监控一直要保持到电池不再冒烟的至少一小时之后。

美国通用沃蓝达的应急救援手册中对电动汽车的消防灭火是那样指导的:如果电池达到足够高的温度,泄漏和释放电解质,电解液肯定是易燃品。这就需要用大量的水来冷却电池和灭火,因为直流和交流系统没有接地,消防员可以安全的用水作为主要灭火剂,而且没有触电的危险。ABC干粉灭火器不会熄灭电池火焰。消防员应避免在灭火或解脱操作任何高压组件中的内部直接接触,这会潜在导致电击。

总结一下,锂电池灭火得用大量的水,需要长久的时间与耐心,降温很关键,锂电池并不是易爆品,一般情形下不会发生爆炸。

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