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为什么锂电池不允许在室内充电,真的危险吗?

能源天堂(稿源) 2023-6-15 11:30 No.10276

前言

锂电池是一种应用广泛的二次电池,对于电瓶车搭载的锂电池,使用寿命和充放电安全性是用户最关心的问题;同时由于消防安全部门、物业等不允许居民进行室内充电,致使“有车”用户的充电成本上升,即导致居民“悄然”地进行室内充电,引发多起火灾爆炸等情况。那电瓶车在室内充电真的危险吗?为什么与室外同样的充电操作,会引发爆燃情况呢?

电瓶车电池

目前,电瓶车使用的电池类型有两种,一种是铅酸电池,另外一种是锂离子电池;这两种类型的电池各有优点;锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高等优势,并且寿命长且无记忆效应可实现快速充电;铅酸电池属于一种封闭电池,并且制造成本上更便宜,同时在使用的过程中不存在漏电的现象,而且充放电状态的电压具有更高的稳定性,因此铅酸电池的安全性要大于锂离子电池。

锂离子电池工作原理及标准

锂离子电池相比传统的镍镉电池、镍氢电池,拥有更高的功率密度、更短的充电时间等等优势,也受到各大厂商的青睐,而我们广泛使用的锂电池是锂离子电池,并非锂金属电池。


为什么锂电池不允许在室内充电,真的危险吗?

锂电池在充电时,电池中的锂离子从正极移动到负极,存储电能;放电时,锂离子从负极移动到正极,形成电流供电;想必接触过化学学科的小伙伴都清楚,整个过程中会发生氧化和还原反应,总化学方程式为 LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6,并会产生氢气和氧气;而就在这个过程中,电池就会逐渐损耗,寿命也将逐步降低。


为什么锂电池不允许在室内充电,真的危险吗?

而在2015年8月1日起实施的国标《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》(GB 31241-2014) 中,依据过压充电保护、过流充电保护、欠压放电保护、过载保护、短路保护等电池组保护电路的安全要求,锂电池的最低循环标准为需经过 500 次循环测试后依然可以正常使用。

锂离子电池工作温度要求

常规的锂离子电池工作温度:-20℃~60℃,不过一般低于0℃时,锂离子电池性能就会下降,放电能力就会相应降低,所以锂离子电池性能完全的工作温度,常见是0~40℃。一些特殊环境要求的锂离子电池温度就各有不同了,这里就不展开讲述了。


为什么锂电池不允许在室内充电,真的危险吗?

以国内电瓶车搭载的锂离子电池例,零下温度下的充电会变得困难,而且充电之后,其电池容量保持率约60~70%,-10℃时为40~55%,-20℃时为20~40%;并且在环境温度超过60时,随着电池工作的升温,锂离子电池有过热燃烧、爆炸的风险。

锂离子电池对充电的要求

除了锂离子电池本身的特性需要注意外,是否就不会发生意外情况呢?


为什么锂电池不允许在室内充电,真的危险吗?

锂离子电池在充电过程中一般会有预压充电、恒流充电/恒压充电、涓流充电、充电终止等几个阶段,这点与手机充电类似,因此对锂离子电池进行充电时,充电器的电压,电流与锂电池规格必须匹配;同时锂离子电池在充电过程必需避免对电池产生过充,即搭配厂家提供的充电器下,不要进行超过12个小时的超长充电,锂离子电池任何形式的过充都会导致电池性能受到严重破坏,甚至爆炸。

锂电池在家/室内充电安全吗?

无论是国家的安全部门宣传还是物业的安全提示,都在告诫用户,千万不要在室外对锂电池充电和室内对搭载锂电池的大型设备(电瓶车等)进行充电,并避免暴晒和淋水。


为什么锂电池不允许在室内充电,真的危险吗?

根据中国消防的多次宣传警示,大众可以看到全国发生的多起电瓶车充电爆燃的资讯。而出现这一意外情况的原因是锂电池充电过程中的环境无法及时散热,内部温度较高,超过锂电池的正常工作温度,引起电池内部有机物的熔化或收缩,进而引起电池正负极短接,电池短路导致的自燃爆炸。

此外,虽拥有更好地防护方案,如锂电池防护板、高规防爆锂电池等等,但锂电池本身的特性依旧会导致处于室内场景下的电池温度过高,化学反应下的产生易燃气体聚集(如氢、氧等),达到一定程度,依旧会导致电池热失控。

充电头网总结

以上,充电头网从电瓶车的电池类型、锂电池的工作原理、工作温度以及充电设备等方面进行介绍,锂电池在室内充电时,主要由于环境温度不能及时通风散热或过充,导致内部温度急剧上升引起一系列连锁反应,电池短路导致的自燃爆炸。

任何品牌的充电器或电池都无法避免因不恰当的使用而带来的安全性问题,因此,无论是锂电池还是铅酸电池,电瓶车不能在室内进行充电,关注消防,远离危险。


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