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為什么鋰電池過充會起火

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:8497次  |  2019年05月06日  

13日1時18分,119指揮中心接到報警,朝陽區(qū)一村民自建房發(fā)生火情,本次火災(zāi)造成5人死亡、8人受傷。經(jīng)消防部門初步勘查,火災(zāi)系電動自行車起火引起。


按照消防安全要求,電動自行車不允許擺放在在樓道里,必須在室外有單獨(dú)的充電樁,但是現(xiàn)場起火的電動車,卻從二層伸下接線板,并通過一根粗電線進(jìn)行直接充電。數(shù)據(jù)顯示,80%的電動車火災(zāi)發(fā)生在充電過程中,亡人火災(zāi)幾乎全都發(fā)生在為電動車充電時段,起火原因多為電氣故障。


為什么鋰電池過充會起火?


目前很多電動自行車已經(jīng)使用鋰離子電池。鋰離子電池的充放電是一個化學(xué)反應(yīng)過程,在平靜的表面下,鋰離子在正負(fù)極間來回奔走。鋰離子電池充電時,正極的鋰原子會喪失電子,氧化為鋰離子,鋰離子經(jīng)由電解液進(jìn)入負(fù)極,并獲得一個電子,還原為鋰原子。放電時,過程則相反。


鋰電池的脹氣、高溫、爆炸等問題,通常與過充、過放以及大電流有關(guān),三者會對電池造成損害。當(dāng)過充發(fā)生時,正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量過少,導(dǎo)致電池容量形成永久性下降。在負(fù)極端,鋰原子飽和之后,再充電會使鋰金屬堆積在負(fù)極材料表面,形成樹枝狀結(jié)晶。久之,鋰枝晶會穿破隔膜,造成正負(fù)極短路。過充時,電解液等材料往往會裂解產(chǎn)生氣體,造成電池外殼或壓力閥鼓脹破裂,氧氣堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng),導(dǎo)致爆炸。同樣,過放時,也會對材料造成損害。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

此外,電流過大時,鋰離子來不及進(jìn)入材料內(nèi)部,會聚集在材料表面,這些鋰離子獲得電子后,會在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶,由于鋰是化學(xué)周期表上最活潑的金屬,鋰原子易與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)而爆炸。


電池產(chǎn)品的使用習(xí)慣被忽視


當(dāng)與動力電池相關(guān)的火災(zāi)發(fā)生時,總會讓人聯(lián)想到是動力電池的質(zhì)量原因,這是對動力電池最大的誤解。


動力電池的使用習(xí)慣尤其是充電過程,對動力電池影響很大。即使是質(zhì)量完全符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的動力電池,也架不住使用者的違規(guī)操作。這次北京朝陽區(qū)火災(zāi)為動力電池的使用習(xí)慣敲響了警鐘,粗心大意往往釀成大禍。


消防部門提醒:電動車一般白天使用,夜間停放充電,充電時間需要6至8個小時,用戶在晚上八、九點(diǎn)插上電源充電,到凌晨兩、三點(diǎn)基本充滿,此時如果繼續(xù)充電,電池、充電器就會過充、發(fā)熱,有可能引起火災(zāi)。而此時人們一般處于熟睡狀態(tài),初起火災(zāi)難以被及時發(fā)現(xiàn)和撲救。

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