IT|电动车室内充电有人看着就可以?别再有侥幸心理了

【IT|电动车室内充电有人看着就可以?别再有侥幸心理了】近几年,电动自行车自燃、爆炸等安全事故时有发生 。2021年9月20号,通州发生了电动自行车室内充电引发火灾,造成了5人死亡的悲剧 。电动车为什么会发生自燃、爆炸?室内给电动车电池充电为什么危险?在使用电动车时,如何更好地保证安全?

顾客换下的锂电池放路边突然自燃,电动车老板:换电池时就感觉有点温度

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自燃后的电动自行车(图片来源:中国消防)
电动车发生自燃、爆炸,主要原因是电池 。为了跑得更远、更快,电动车电池的能量密度不断提升,与此同时,也越来越容易发生危险 。
相对于过去使用的铅酸蓄电池,锂离子电池能量密度更高,危险也越大 。
Part.1
锂电池为什么会起火、爆炸?
锂电池为什么会起火、爆炸?
电池由正极、负极、隔膜和电解液组装而成,多个电池单体进一步集成为电池组 。
传统正极通常包括层状过渡金属氧化物(NCM/NCA),以及被称为“铁锂”的橄榄石结构的磷酸铁锂 。
电解液是电池的“血液”,锂离子电池电解液通常使用的是具有可燃性的有机物,所以电池本身就是一个 “可燃物” ,在使用过程中,电池失效(包括短路,断路,电池破损等一系列电池不能工作的情况)可能就会引发火灾 。
而隔膜最大的作用就是将正负极分开,从而避免电池内部短路,如果隔膜受损,电池则会热失控 。
顾名思义,热失控就是温度不受控制地上升 。这种现象会引发起火,爆炸等危险 。
下面这个二维模型能够帮我们理解电池热失控发生的过程:

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电池中放热反应速率和热损失速率随温度变化曲线 。其中4表示放热反应速率,1、2、3分别对应不同室温的情况下热损失的速率,1曲线对应电池温度能够稳定的情况,2为临界温度情况,3中的电池会发生电池起火 (图片来源:参考文献1)
纵坐标是热量交换速率,横坐标为温度 。曲线4表示电池自身发生化学反应时的热效应,遵循我们初中学过的阿伦尼乌斯定律:化学反应过程中,反应速率会随着温度升高而升高,于是产生热量的速度也便要升高 。
1、2、3分别代表在环境温度为A、B、C的条件下,散热的速率随温度的变化 。遵循牛顿冷却定律:随着温度的升高,物体与环境进行热量交换的速率会逐渐增加 。

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