1.安全是電池最重要的事情嗎?
是的,沒有安全措施。所有的功能都是在水中月。事實上,鋰電池可以投入使用,因為它們的安全性已經達到了公眾可以接受的水平。
對於目前的電池產品,「鋰電池」並不是一個非常正確的名稱,2019年諾貝爾化學獎頒發時我多次解釋過這一點。我們現在常用的「鋰電池」實際上是「鋰離子電池」,而真正的鋰電池只在一些特殊場合使用。兩者在原則上的差別仍然很大。鋰離子電池基本上是通過鋰離子從高濃度環境流向低濃度環境來形成電流的。這種電池屬於濃差電池,而鋰電池採用金屬鋰作為負極,經過氧化還原反應形成電流,這與普通鋅錳乾電池的原理相同。
鋰電池的能量密度遠高於鋰離子電池,但循環次數較低。然而,生活中幾乎只有鋰離子電池,而沒有鋰電池。核心原因是鋰電池非常不安全,因為金屬鋰可能與水和氧氣發生反應,然後加熱,最終導致爆炸。公眾可能認為鋰離子電池是不安全的,它們每隔一段時間就會爆炸一次,但如果我們真正使用鋰電池,現在這起事故還不足以讓我們看到。
正是由於安全性差,開發專用鋰電池的成本令人震驚。為了設計一款特殊的鋰電池,工廠需要完全打開除濕機,每天的電費將近3萬元。即便如此,產量仍然很低。每天生產數千個小電池,每瓦時的生產成本高達20元左右。相比之下,傳統鋰離子電池的生產成本不超過1元。
因此,安全就是生命。沒有生活,你就賺不到錢。你為安全付出的代價是驚人的。鋰離子電池雖然存在安全問題,但並不威脅其巨大的價值,因此可以得到廣泛的應用。
2.鉛酸蓄電池安全嗎?
根據鋰離子電池的標準,是否安全。例如,許多鋰離子電池不能被擊穿。如果針落下,電池會爆裂,但鉛酸不會有這個問題。
這是因為鋰離子電池通常包含可燃電解質,準確地說,導電鹽和可燃溶劑,包括碳酸鹽、醚、酯等。一旦電池被刺穿,正負極直接連接,即發生短路,電池將迅速放電,溶劑將被點燃,最終可能導致爆炸。具體的原則在一兩句話中並不清楚。如果您想了解詳細信息,建議從電池的基本結構開始。
當然,鉛酸蓄電池沒有問題。它的電解液是硫酸。我在中學就學會了具體的原則。因此,說針刺是安全的是有道理的,但如果我們真的用針扎鉛酸蓄電池,我們會認為它是安全的嗎?
顯然不是。硫酸泄漏是否安全?此外,在正常使用過程中,鉛酸蓄電池會釋放含硫氣體,一些硫酸會還原為二氧化硫,這也是有毒的。這在陸地上並不重要,但想想看。在水下船隻上,這些有毒氣體無法釋放。會發生什麼?
因此,鉛酸電池是否安全完全取決於鋰離子電池,但其安全性並沒有預期的那麼高。安全不僅僅是一個維度。鋰離子電池被刺穿會爆炸,鉛酸電池被刺穿會有腐蝕性。這些都是不安全因素,但爆炸對視覺的影響更大。
3.鋰離子電池安全嗎?
當然
目前,鋰離子電池通常添加阻燃劑,以防止電解液因短路等原因燃燒,在一定程度上解決了安全問題。
當然,還有更直接的,利用固體電解質來完全實現不燃燒、不爆炸。
我們最近在第三方測試機構對電池進行了穿刺測試。
可以看出,充滿電的電池在針刺後沒有反應。
由於敏感行業的保密要求,我無法提供更多信息,但事實上,電池也通過了跌落、擠壓等測試,但不是最安全的。還有一個可以扔進烤箱,你可以想像它們有什麼用途。
現在的問題是,為什麼我們認為鋰離子電池非常不安全並且容易爆炸?
前幾年手機和汽車的火災和爆炸確實令人印象深刻。即使是業內人士也知道在儲能電站發生的一些事故,但真正火上澆油的還是電動單車。
在這兩天里,由於吳一凡和河南的洪水酷熱,杭州的電動單車悲劇可能不會被注意到。貼一個鏈接:一聲巨響!一輛電動車在杭州行駛時起火。爸爸和女兒被一個消防隊包圍了!十秒鐘後,一群人沖了過來。。。這起事故非常悲慘,比成都的電梯事故還要嚴重。
就事故率而言,電動單車遠高於手機和新能源汽車,大多數手機和汽車在充電時起火。人們可能不在現場,但電動單車在使用過程中經常突然起火。
這主要是因為成本壓縮。以杭州事故為例。電動單車的電池已經更換了,價格只有500元。一般來說,電動單車使用的電池是48伏20安培小時,能量是960瓦時,即接近1千瓦時。一般企業鋰離子電池的生產成本可降至每瓦時0.5元左右。因此,如果這種電池是由正規製造商生產的,光電池的最低成本是500元。另外,電池管理系統、外殼、電線、銷售費用和利潤都可以控制在1000元左右,非常低。事實上,以1500元左右的價格出售是正常的。那麼,500元電池的來源是什麼?
我想在這裡說一些細節,但我認為這可能會煽動犯罪分子尋找賺錢的方法,所以我會忘記它。灰色產業鏈?補腦是好的。
4.由於鋰離子電池極易因成本控制而爆炸,為什麼不改用更便宜的鉛酸電池呢?
好吧,問題的核心。
很多人不明白:因為鋰離子電池太貴,有些人偷工減料,所以很容易着火。僅僅使用鉛酸電池不是很好嗎?
這不是不可能的,但消費者不付錢。
電動單車的新國標的確是一個因素,但值得注意的是,與舊國標相比,電動單車的重量要求從不超過40公斤增加到不超過55公斤,可以說是大大放寬了要求。以上面提到的960瓦時電池為例。它由鉛酸電池製成,重量約20公斤。它真的很重,而鋰離子電池的重量約為8公斤。如果鋰離子電池能達到整車40公斤,鉛酸電池就不難達到55公斤。這不是技術問題。
問題是,有沒有人願意整天在車裡帶着20公斤的電池來回跑?騎起來很重。如果你需要移除它來充電,那真的是手工操作。
因此,至少在電動單車領域,鉛酸電池已經被市場淘汰,而且廉價的優勢無法抵消對輕量化的實際需求。
至於汽車領域,鉛酸蓄電池在100多年前就被證明不適合用於電動汽車。當愛迪生製造電動汽車時,他仍然使用鐵鎳電池。當時,電池壽命超過200公里,與一些不急於進步的電動汽車製造商相當。100多年來,他一直被汽油車壓在地上。鉛酸蓄電池是如何使用的?
事實上,甚至一些最擔心體重問題的場景也在考慮更換鋰離子電池。例如,水下船舶需要增加配重,鉛酸蓄電池非常合適。但現在,船舶的功能越來越多,鉛酸電池已經成為一種負擔,鋰離子電池也開始受到重視。
最後,讓我們總結一下。鋰離子電池的安全性沒有預期的低,鉛酸電池也沒有預期的高。一方面,鋰離子電池的不安全性是一個技術問題,可以改進;另一方面,這是一個成本控制問題,取決於人性。用鋰離子電池替代鉛酸電池主要是一種市場行為。