1.安全是电池最重要的事情吗?
是的,没有安全措施。所有的功能都是在水中月。事实上,锂电池可以投入使用,因为它们的安全性已经达到了公众可以接受的水平。
对于目前的电池产品,“锂电池”并不是一个非常正确的名称,2019年诺贝尔化学奖颁发时我多次解释过这一点。我们现在常用的“锂电池”实际上是“锂离子电池”,而真正的锂电池只在一些特殊场合使用。两者在原则上的差别仍然很大。锂离子电池基本上是通过锂离子从高浓度环境流向低浓度环境来形成电流的。这种电池属于浓差电池,而锂电池采用金属锂作为负极,经过氧化还原反应形成电流,这与普通锌锰干电池的原理相同。
锂电池的能量密度远高于锂离子电池,但循环次数较低。然而,生活中几乎只有锂离子电池,而没有锂电池。核心原因是锂电池非常不安全,因为金属锂可能与水和氧气发生反应,然后加热,最终导致爆炸。公众可能认为锂离子电池是不安全的,它们每隔一段时间就会爆炸一次,但如果我们真正使用锂电池,现在这起事故还不足以让我们看到。
正是由于安全性差,开发专用锂电池的成本令人震惊。为了设计一款特殊的锂电池,工厂需要完全打开除湿机,每天的电费将近3万元。即便如此,产量仍然很低。每天生产数千个小电池,每瓦时的生产成本高达20元左右。相比之下,传统锂离子电池的生产成本不超过1元。
因此,安全就是生命。没有生活,你就赚不到钱。你为安全付出的代价是惊人的。锂离子电池虽然存在安全问题,但并不威胁其巨大的价值,因此可以得到广泛的应用。
2.铅酸蓄电池安全吗?
根据锂离子电池的标准,是否安全。例如,许多锂离子电池不能被击穿。如果针落下,电池会爆裂,但铅酸不会有这个问题。
这是因为锂离子电池通常包含可燃电解质,准确地说,导电盐和可燃溶剂,包括碳酸盐、醚、酯等。一旦电池被刺穿,正负极直接连接,即发生短路,电池将迅速放电,溶剂将被点燃,最终可能导致爆炸。具体的原则在一两句话中并不清楚。如果您想了解详细信息,建议从电池的基本结构开始。
当然,铅酸蓄电池没有问题。它的电解液是硫酸。我在中学就学会了具体的原则。因此,说针刺是安全的是有道理的,但如果我们真的用针扎铅酸蓄电池,我们会认为它是安全的吗?
显然不是。硫酸泄漏是否安全?此外,在正常使用过程中,铅酸蓄电池会释放含硫气体,一些硫酸会还原为二氧化硫,这也是有毒的。这在陆地上并不重要,但想想看。在水下船只上,这些有毒气体无法释放。会发生什么?
因此,铅酸电池是否安全完全取决于锂离子电池,但其安全性并没有预期的那么高。安全不仅仅是一个维度。锂离子电池被刺穿会爆炸,铅酸电池被刺穿会有腐蚀性。这些都是不安全因素,但爆炸对视觉的影响更大。
3.锂离子电池安全吗?
当然
目前,锂离子电池通常添加阻燃剂,以防止电解液因短路等原因燃烧,在一定程度上解决了安全问题。
当然,还有更直接的,利用固体电解质来完全实现不燃烧、不爆炸。
我们最近在第三方测试机构对电池进行了穿刺测试。
可以看出,充满电的电池在针刺后没有反应。
由于敏感行业的保密要求,我无法提供更多信息,但事实上,电池也通过了跌落、挤压等测试,但不是最安全的。还有一个可以扔进烤箱,你可以想象它们有什么用途。
现在的问题是,为什么我们认为锂离子电池非常不安全并且容易爆炸?
前几年手机和汽车的火灾和爆炸确实令人印象深刻。即使是业内人士也知道在储能电站发生的一些事故,但真正火上浇油的还是电动自行车。
在这两天里,由于吴一凡和河南的洪水酷热,杭州的电动自行车悲剧可能不会被注意到。贴一个链接:一声巨响!一辆电动车在杭州行驶时起火。爸爸和女儿被一个消防队包围了!十秒钟后,一群人冲了过来。。。这起事故非常悲惨,比成都的电梯事故还要严重。
就事故率而言,电动自行车远高于手机和新能源汽车,大多数手机和汽车在充电时起火。人们可能不在现场,但电动自行车在使用过程中经常突然起火。
这主要是因为成本压缩。以杭州事故为例。电动自行车的电池已经更换了,价格只有500元。一般来说,电动自行车使用的电池是48伏20安培小时,能量是960瓦时,即接近1千瓦时。一般企业锂离子电池的生产成本可降至每瓦时0.5元左右。因此,如果这种电池是由正规制造商生产的,光电池的最低成本是500元。另外,电池管理系统、外壳、电线、销售费用和利润都可以控制在1000元左右,非常低。事实上,以1500元左右的价格出售是正常的。那么,500元电池的来源是什么?
我想在这里说一些细节,但我认为这可能会煽动犯罪分子寻找赚钱的方法,所以我会忘记它。灰色产业链?补脑是好的。
4.由于锂离子电池极易因成本控制而爆炸,为什么不改用更便宜的铅酸电池呢?
好吧,问题的核心。
很多人不明白:因为锂离子电池太贵,有些人偷工减料,所以很容易着火。仅仅使用铅酸电池不是很好吗?
这不是不可能的,但消费者不付钱。
电动自行车的新国标的确是一个因素,但值得注意的是,与旧国标相比,电动自行车的重量要求从不超过40公斤增加到不超过55公斤,可以说是大大放宽了要求。以上面提到的960瓦时电池为例。它由铅酸电池制成,重量约20公斤。它真的很重,而锂离子电池的重量约为8公斤。如果锂离子电池能达到整车40公斤,铅酸电池就不难达到55公斤。这不是技术问题。
问题是,有没有人愿意整天在车里带着20公斤的电池来回跑?骑起来很重。如果你需要移除它来充电,那真的是手工操作。
因此,至少在电动自行车领域,铅酸电池已经被市场淘汰,而且廉价的优势无法抵消对轻量化的实际需求。
至于汽车领域,铅酸蓄电池在100多年前就被证明不适合用于电动汽车。当爱迪生制造电动汽车时,他仍然使用铁镍电池。当时,电池寿命超过200公里,与一些不急于进步的电动汽车制造商相当。100多年来,他一直被汽油车压在地上。铅酸蓄电池是如何使用的?
事实上,甚至一些最担心体重问题的场景也在考虑更换锂离子电池。例如,水下船舶需要增加配重,铅酸蓄电池非常合适。但现在,船舶的功能越来越多,铅酸电池已经成为一种负担,锂离子电池也开始受到重视。
最后,让我们总结一下。锂离子电池的安全性没有预期的低,铅酸电池也没有预期的高。一方面,锂离子电池的不安全性是一个技术问题,可以改进;另一方面,这是一个成本控制问题,取决于人性。用锂离子电池替代铅酸电池主要是一种市场行为。