锂电池是以锂金属或锂合金为正极材料,非水性电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。金属锂电池最早由吉尔伯特·n·刘易斯提出并研究。由于锂金属的化学性质非常活跃,因此锂金属的加工、保存和使用对环境有很高的要求。因此,锂电池已经很久没有被使用了。随着科学技术的发展,锂电池已成为主流。
铅酸电池(VRLA)是以铅及其氧化物为电极,以硫酸溶液为电解液的电池。铅酸蓄电池在放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;在充电状态下,正负极的主要成分为硫酸铅
单体铅酸蓄电池的标称电压为2.0V,可放电至1.5V,充电至2.4V;在应用中,六个单体铅酸蓄电池通常串联在一起,形成一个标称的12V铅酸蓄电池,以及24V、36V、48V等
从蓄电池安全保护的角度来看,18650个蓄电池设计了安全阀,不仅可以释放内部过大的压力,但也要物理断开电池与外部世界之间的电路连接,这相当于物理隔离电池,以确保电池组中其他电池的安全。此外,锂电池组通常配备BMS保护板,可以精确控制电池组中每个电池的状态,直接从根本上解决过充放电问题
锂电池BMS电池管理系统可以为电池提供全面的保护。其功能包括:充放电高低温保护;单段过充放电电压保护;充放电过电流保护;短路保护;充电提示等
锂电池组的电解液是锂盐和有机溶剂的混合溶液,其中商用锂盐是六氟磷酸锂。该材料在高温下容易热分解,与微量水和有机溶剂发生热化学反应,降低电解液的热稳定性
磷酸铁锂主要用于动力锂电池。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳定,不易分解。即使在高温或过充情况下,也不会像锂钴氧化物那样崩塌和发热,也不会形成强氧化性物质,因此具有良好的安全性。据报道,在实际操作中,短路实验中发现少量样本燃烧,但没有发生爆炸。锂电池组的安全性有了很大提高
相比之下,铅酸电池缺乏BMS系统保护。在安全保护方面,除了安全阀,铅酸电池似乎很差。BMS保护几乎不存在。许多低质量的充电器在完全充电后甚至无法关机。安全保障远远不是锂电池。再加上低质量的充电器,没有意外是你人品好。
电动汽车经常发生自燃和爆炸,其中大部分是由电池充放电引起的。一些专家解释说,铅酸蓄电池的充电时间太长。充电结束时,两极转化为有效物质后,如果继续充电,将产生大量氢气和氧气。当这种混合气体的浓度占空气中的4%时,就为时已晚了。如果排气孔堵塞或气体过多,一旦发生明火就会爆炸,首先会损坏电池,最坏的情况是伤人伤物。换句话说,一旦铅酸蓄电池充电过度,就会增加爆炸的可能性。目前市场上的铅酸电池没有任何“过充保护”,这使得铅酸电池在充电时,尤其是在充电结束时,非常危险
最后,如果电池结构因意外碰撞而损坏,铅酸电池似乎比锂电池更安全。然而,在这一级别的事故中,电池材料长期暴露在开放环境中,爆炸是不可能的
从上述铅酸电池和锂电池的安全危害可以看出,铅酸电池最大的安全危害在于其组成材料。铅酸蓄电池的电极主要由铅及其氧化物制成,电解液为硫酸溶液。这些组成材料的稳定性不是很高。如果发生液体泄漏或爆炸事故,其危害将远远高于锂电池。