
電池不安全
目前,電動(dòng)車(chē)?yán)锼玫碾姵赜泻脦最?lèi),其中最常用的就是鋰離子電池,俗稱(chēng)“鋰電池”。
鋰電池具有容量大、充電速度快、可充電次數(shù)多、輕便小巧、能量密度極高等優(yōu)點(diǎn),非常適合用在交通工具上。但相應(yīng)的代價(jià)是,鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常緊湊,膜狀的正極、負(fù)極,以及固體電解質(zhì)膜,都緊緊裹在一起。
這樣一來(lái),一旦隔絕正、負(fù)極之間的那層電解質(zhì)膜出現(xiàn)破損或穿透,正、負(fù)極就會(huì)發(fā)生接觸,從而造成電池內(nèi)部短路,瞬間產(chǎn)生強(qiáng)烈電流,發(fā)出巨大熱量。這些熱量又會(huì)促使正、負(fù)極上的氧化- 還原反應(yīng)加速,產(chǎn)生更多的熱量,繼而再促使反應(yīng)進(jìn)一步加速。如此惡性循環(huán),鋰電池就會(huì)在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生劇烈反應(yīng),促使電極和電解液分解,釋放出大量氣體,讓電池內(nèi)的氣壓陡然增大,最終沖開(kāi)安全閥,把這些氣體和電解液噴射出來(lái)。這些電解液是有機(jī)物,遇到空氣就會(huì)被點(diǎn)燃,從而引發(fā)火災(zāi)。
鋰電池火災(zāi)三大特點(diǎn)
特點(diǎn)一 復(fù)燃率高。傳統(tǒng)滅火劑的原理是隔絕可燃物與空氣來(lái)滅火,但這并不能有效阻止電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,仍然會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量,進(jìn)而導(dǎo)致復(fù)燃。
特點(diǎn)二 產(chǎn)生濃煙。鋰電池著火后,其中的有機(jī)物質(zhì)燃燒會(huì)產(chǎn)生大量濃烈的黑煙,讓周?chē)娜穗y以呼吸。倘若這種情況發(fā)生在電梯、房間這種封閉空間里,危害就會(huì)更大。
特點(diǎn)三 水霧滅火有風(fēng)險(xiǎn)。如果用水霧去撲滅鋰電池的火災(zāi),有可能產(chǎn)生毒性極大的氟化氫(HF)氣體。
電動(dòng)車(chē)安全使用指南
通常來(lái)說(shuō),導(dǎo)致鋰電池自燃的原因有三類(lèi):機(jī)械濫用、電濫用和熱濫用。機(jī)械濫用,指的是一切外力作用在電池上的結(jié)果,比如取出/ 放回電池時(shí)的磕碰,或者路上顛簸造成的撞擊;電濫用,特指充電、放電過(guò)程中,電池中的鋰離子過(guò)度嵌合,形成枝狀晶體而刺穿隔膜的現(xiàn)象;熱濫用,是電池長(zhǎng)時(shí)間放在高溫環(huán)境下(如暴曬),或電池工作中局部過(guò)熱而引發(fā)的現(xiàn)象。
因此,要防范鋰電池自燃,就得盡量避免上述情況。但即便如此,以人類(lèi)目前的科技水平,依然無(wú)法完全預(yù)防鋰電池自燃。因此,各國(guó)消防部門(mén)普遍建議,電動(dòng)自行車(chē)不要放在樓上充電、不要用電梯運(yùn)載,以防火災(zāi)。在新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,就要求電動(dòng)自行車(chē)具有動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)功能,當(dāng)電池溫度過(guò)高、電壓異常波動(dòng)時(shí),能自動(dòng)報(bào)警,提醒車(chē)主注意。
對(duì)于更大的鋰電池,比如跑在公路上的電動(dòng)汽車(chē)而言,各國(guó)科研人員也在努力降低其風(fēng)險(xiǎn)。一種思路是通過(guò)傳感器,對(duì)電池包內(nèi)的各個(gè)電池單元進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)其中的電流、電壓有波動(dòng),就會(huì)提示車(chē)主送去檢修、更換。另一種思路是在鋰電池中預(yù)埋一個(gè)密封的膠囊,一旦某個(gè)電池單元溫度升高,這個(gè)膠囊的外殼就會(huì)搶先一步融化,其中的阻燃劑迅速流出,在短時(shí)間內(nèi)讓電解液鈍化、難以燃燒,從而避免波及其他電池單元,阻止火勢(shì)蔓延。