鋰電池是一種應用廣泛的二次電池,使用壽命和充放電安全性是用戶關心的問題;室內充電引發(fā)多起火災爆炸等情況。
鋰電池在室內充電真的危險嗎?為什么與室外同樣的充電操作,會引發(fā)爆燃情況呢?目前,目前通常使用的電池類型有兩種,一種是鉛酸電池,另外一種是鋰離子電池;這兩種類型的電池各有優(yōu)點;
鋰離子電池具有體積小、重量輕、能量密度高等優(yōu)勢,并且壽命長且無記憶效應可實現(xiàn)快速充電;
鉛酸電池屬于一種封閉電池,并且制造成本上更便宜,同時在使用的過程中不存在漏電的現(xiàn)象,而且充放電狀態(tài)的電壓具有更高的穩(wěn)定性,因此鉛酸電池的安全性要大于鋰離子電池。
鋰離子電池工作原理及標準
鋰離子電池相比傳統(tǒng)的鎳鎘電池、鎳氫電池,擁有更高的功率密度、更短的充電時間等等優(yōu)勢,也受到各大廠商的青睞,而我們廣泛使用的鋰電池是鋰離子電池,并非鋰金屬電池。
鋰電池在充電時,電池中的鋰離子從正極移動到負極,存儲電能;放電時,鋰離子從負極移動到正極,形成電流供電;想必接觸過化學學科的小伙伴都清楚,整個過程中會發(fā)生氧化和還原反應,總化學方程式為 LiCoO2+6C=Li ( 1-x ) CoO2+LixC6,并會產(chǎn)生氫氣和氧氣;而就在這個過程中,電池就會逐漸損耗,壽命也將逐步降低。
而在 2015 年 8 月 1 日起實施的國標《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》(GB 31241-2014) 中,依據(jù)過壓充電保護、過流充電保護、欠壓放電保護、過載保護、短路保護等電池組保護電路的安全要求,鋰電池的最低循環(huán)標準為需經(jīng)過 500 次循環(huán)測試后依然可以正常使用。

鋰離子電池工作溫度要求
常規(guī)的鋰離子電池工作溫度:-20 ℃ ~60 ℃,不過一般低于 0 ℃時,鋰離子電池性能就會下降,放電能力就會相應降低,所以鋰離子電池性能完全的工作溫度,常見是 0~40 ℃。一些特殊環(huán)境要求的鋰離子電池溫度就各有不同了,這里就不展開講述了。
以國內鋰離子電池例,零下溫度下的充電會變得困難,而且充電之后,其電池容量保持率約 60~70%,-10 ℃時為 40~55%,-20 ℃時為 20~40%;并且在環(huán)境溫度超過 60 時,隨著電池工作的升溫,鋰離子電池有過熱燃燒、爆炸的風險。
鋰離子電池對充電的要求
除了鋰離子電池本身的特性需要注意外,是否就不會發(fā)生意外情況呢?
鋰離子電池在充電過程中一般會有預壓充電、恒流充電 / 恒壓充電、涓流充電、充電終止等幾個階段,這點與手機充電類似,因此對鋰離子電池進行充電時,充電器的電壓,電流與鋰電池規(guī)格必須匹配;同時鋰離子電池在充電過程必需避免對電池產(chǎn)生過充,即搭配廠家提供的充電器下,不要進行超過 12 個小時的超長充電,鋰離子電池任何形式的過充都會導致電池性能受到嚴重破壞,甚至爆炸。
鋰電池在家 / 室內充電安全嗎?
千萬不要在室外對鋰電池充電和室內對搭載鋰電池的大型設備進行充電,并避免暴曬和淋水。
根據(jù)中國消防的多次宣傳警示,大眾可以看到全國發(fā)生鋰電池爆燃的資訊。而出現(xiàn)這一意外情況的原因是鋰電池充電過程中的環(huán)境無法及時散熱,內部溫度較高,超過鋰電池的正常工作溫度,引起電池內部有機物的熔化或收縮,進而引起電池正負極短接,電池短路導致的自燃爆炸。
此外,雖擁有更好地防護方案,如鋰電池防護板、高規(guī)防爆鋰電池等等,但鋰電池本身的特性依舊會導致處于室內場景下的電池溫度過高,化學反應下的產(chǎn)生易燃氣體聚集(如氫、氧等),達到一定程度,依舊會導致電池熱失控。



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