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获过诺贝尔奖的锂电池到底安不安全

  • 2024-11-03发表 | 作者:w66国际 | 浏览次数:

  尽管电动车使用起来灵活、方便、但它确实存在着防护性较差、易燃易起火的特点,有着较大的安全隐患。近几年,各地频发与电✅动车相关的事故获过诺贝尔奖的锂电池到底安不安全,给人民生命财产带来了严重伤害和巨大损失。

  电动车的蓄电池有很多种,包括铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池和锂离子电池,现在生产商普遍大量采用锂离子电池。人们认为锂离㊣子电✅池相对安全、轻便、易充电、续航✅能力㊣✅强。

  2019年,美国的约✅翰·古迪㊣纳夫、M.斯坦利·威廷汉和日本的吉野彰获得诺贝尔化学奖。获奖理由是他们发明了轻便、可携带的锂离子电㊣池,用可控的方式让能量实现转换,移动电话、笔记本电脑和电动汽车都可使✅用,是一项非常有潜力的技术。

  锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,分为两类:锂金属电池和㊣锂离子电池。1912年,刘易斯成功研发出了锂㊣金属电池。但是,由于金属锂的化学性质非常活泼,容易发生㊣爆炸,对环境要㊣求非常高,所以锂金属电池难以推广。

  20世纪70年代,古迪纳夫等人发现,当锂电池负极被嵌入到石墨/石墨烯中时,锂离子便可驻扎在6个碳组成的“格子”中。在制造各类电池正极材料时,也可将锂离子嵌入至金属氧化物构成的“格子单间”中,例如,在含锂的㊣二✅氧化钴中,锂离子就驻扎在钴与氧搭建的框架之间。由于每一个锂离子都安居在“单间”当中,它们✅就不会✅发生激烈的反应而爆燃,从而提高了电池的安全性与可靠性。由于没有金属锂单质的相互碰撞,锂离子电㊣池更为安全,并且可重复充电数百✅次,不会㊣造成性能✅下降。1991年,该锂离子电池技术投入商业化应用。

  但是,“更为安全”并不等于“绝对安全”。今天,在锂✅离子电池广泛用于电动车后,越来越多的电动车发生爆燃。根据新能源汽车国家监管平台的数据,与电池相关的电动车安全事故占㊣到61%。由于市场上锂离子电池占多数,因此,锂离子电池难辞其咎。

  从✅技术上看,尽管多数人认为锂离㊣子电池比铅酸蓄电池安全,但也有为数不少的专业人员认为铅酸蓄电池㊣更安全。实际上,手机锂离子电池也频频出现爆燃。按照国际上的统计,手机爆炸的概率是千万分之一;一辆公交车锂离子电池的能量远超手机,爆炸的概率㊣更高,因此锂电池也未必真正安全。当然,铅酸蓄电池和其他蓄电池也都不㊣能完全保证安全性,在技术上还有改进的空间。

  答㊣案是否定的。中外多项统计数据显示,与电动车相比,燃油车爆燃的概率更高。根据新能源汽车国家监管平台的数据,中国燃油汽车的燃烧事故每年约2~4辆每万辆,而电动车为0.9~1.2辆每㊣万辆,前者是后者的两倍以上。但是,为什么人们㊣好像不太担心燃油车发生爆燃?为什么电动车的✅爆燃事故比燃油车事故更惨烈呢?

  统计显示,有80%的电动车火灾是在充电时发生的,有90%的导致人员伤亡的电动车火灾是由置于门厅、过道、楼梯间等处的电动车引发的。这表明,电动车起火在室内和建筑物内的居多,因而比起在室外起火的燃油车,电动车造成的灾难更大,危害也更大。

  一台电动✅自行车在室内自㊣燃,30秒后有毒气体会覆盖整个㊣房间,90秒后温度便达到200℃,100秒内足以使✅人窒息而亡。3分钟后火温高达上千摄✅氏度,一台电动自行车产生的毒气足以杀死成百上千人。同时,电动自行车燃烧产生的黑烟多,容易导致楼房内光线不足,难以及时疏散人员。锂离子电池、铅酸蓄电池自燃引发的火灾都难以扑灭,只能让其燃尽,造成㊣的伤亡也更大。

  目前,在蓄电池的安全性还不能达到“绝对安全”的情况下,减少电动车自燃事故的危害,首先要监管到位,要把电动车当成㊣一只猛兽,不能让其登堂入室。统计表明,截至✅2019年,两轮电动车的全国保有量已经达3亿㊣辆,年产量最高达到3695万辆。如果这些“猛兽”纷纷登堂入室,很难想✅象人们面临的潜在危险究竟有多大。

  电㊣动车充电相当于燃油车加油,居民应该做到无论是充电还是搁置,都要将电动自行车置放于车棚或露天处。同时,小区和公共场所要充分设置充电桩以满足电动车的充电需求。

  如果想大幅度降低电动车爆燃的概率,避免✅其带来的危害,最终的解决办法还是要提升蓄电池的安全性。诺贝尔奖为锂离子电池背书并不意味着锂离子电池的㊣安㊣全性已经没有提升空间。这一专业领域的研究者还需要继续努力,改善锂✅离子电池的安全性,研发比锂离子电池更安全、更高效的电池,这是社会对新能源提出的新要求。

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