锂电池瞬间短路火花 事发石家庄!电池爆炸,一家四口住进ICU→

小编 2024-10-08 聚合物锂电池 23 0

事发石家庄!电池爆炸,一家四口住进ICU→

正充电的电池爆炸了一家四口被烧伤

“电池发生爆炸后,家里起火了,女儿、女婿、9岁的外孙女,还有我老伴都被烧伤了,现在他们都在河北友爱烧伤医院的ICU进行抢救。”周建国老人谈起这场事故十分悲痛:“前几分钟还好好的,也就十分钟的时间,四口人都烧伤了,更要命的是四个人都存在吸入性损伤和化学中毒。特别是我老伴烧伤面积达到26%,伤情最严重,昨天进行了一次手术,还好手术很成功!但接下来还需要一系列的治疗和康复。”

据周建国介绍,起火的是家里的电动车电池,是48V的锂电池,是之前在路边一家店买的。“我们平常很注意消防安全了,所以一般都是把电池拎上楼,在家中对电池进行充电。”周建国说,这是他们换的第三块儿电池,之前的两块儿都不行了。

“当天晚上8点多,他们开始对电池进行充电,就在门口那儿的插座上,9点多,突然就爆炸了,那儿紧挨着沙发,并且还有衣服,很快火就着起来了,客厅里烧得面目全非。当时他们四个人在客厅,都没来得及跑出去。”周建国说,家里有灭火器,女婿应该是用灭火器灭火了,要不然火势更大。物业通过监控监测到火情,后来他们赶过来,119也赶过来,才帮助灭了火。“我家女婿平常很注意消防安全,家里常备灭火器,只要过期了,就会换新的灭火器,可没想到这次……”周建国越说越难受。四人中年龄最大的65岁,最小的才9岁。其中三人多处属于二度烧伤,且都存在吸入性损伤和化学中毒。短短几天的时间就已经花费了十几万元,重症监护室一天一个人的费用一万多元,一家人实在无力承担高昂的医药费。于是在众筹平台发起了高达49万元的众筹,目前,一家四口的治疗还存在不小的缺口。如果您愿意帮助他们,可以拨打周建国电话:15200001357。

一家人在轻松筹筹款的截图。

提醒:购买正规厂家的电动车和电池

作为一个平原城市,省会可以说有着庞大的电动车大军。而这次事件再次为我们敲响了警钟:看似温顺乖巧的电动车,一旦使用不当,就会引起一场严重的火灾事故。

“锂电池由于自身结构及化学体系不稳定等因素,一旦发生碰撞、挤压、过充、短路等情况,易引发起火、爆炸等安全事故。相比铅酸电池,其更容易起火,但这并不是说铅酸电池不会引发火灾,一样也会。”石家庄消防救援支队相关负责人表示,电动车电池起火燃烧时,会产生大量的有毒气体,其危害更大,人一旦吸入高温烟气,气管会被灼伤,进而导致窒息。同时,电动自行车燃烧产生的黑烟多,容易导致室内、楼道内光线不足,给人员疏散带来很大困难。

那么如何预防电动车着火?“我省电动车销售量和保有量均居全国前列,目前我省电动自行车保有量已超过1200万辆,违规改装改造、停放充电不规范等原因导致电动车火灾多发频发。实验证明电动车从短路产生火花到整体燃烧仅需要3分30秒。”河北消防提醒大家,预防电动车火灾一定要强化源头管控,购买电动车及电池时,要选择知名品牌。切不可贪图便宜,购买“三无”产品,其质量和安全性皆无法保障。另外,请勿使用非原装充电器为电动车充电,并且定期保养充电器、电池。还要及时更换旧电池,超出平常充电时间一半以上,说明电池充电能力明显下降,此时应及时更换新电池,切不可贪图省钱,造成电池“超期服役”,从而引发起火爆炸。还要做到不擅自改装车辆和电池,建议每年到销售点对线路和电池进行一次检查。请勿在电动车周边放置易燃易爆物品或使用明火。一定要注意充电环节,不私拉电线充电,线路过载易引发火灾;不整夜充电,一般充电6小时-8小时,绝大部分充电器没有“过充”保护装置,电池持续高温发热,会引发起火爆炸。

在楼下充电桩充电。

期待:各小区尽快配备安全、价格适中的充电桩

今年入夏季以来,全国电动车爆燃事件频发:

5月18日下午,吉林省长春市一家专门给电动车充电的店铺起火,造成两人死亡;

5月17日下午,广东省深圳市龙岗区一处出租屋发生火灾,起因是二楼租户通过“飞线”给电动车充电,结果发生爆炸,引发火情,所幸消防人员及时赶到,没有造成人员伤亡;

5月17日清晨,北京市朝阳区立水桥明天第一城一居民家中发生火灾,初步起因判断与在室内为电动车电池充电有关;

5月14日晚,福建省福州市晋安区一居民楼26层电梯间的过道内一辆电瓶车突然起火;

5月10日引发全国关注的成都电动车爆燃事故,导致电梯里5人不同程度被烧伤,其中包含一名5个月大的婴儿。

每一场电动车着火事件的背后,都是沉痛的代价。而省会又发生了电动车电池在家中充电着火的事件,让大家更关注电动车停放和充电问题。

“近年来电动车引发了多起火灾事故,其中80%的火灾都是充电时引发,而致人伤亡的案例中90%发生在门厅、过道以及楼梯间,超过一半的电动车火灾发生在夜间充电的过程中,因此,电动车进楼入户十分危险。”河北消防提醒大家,电动自行车请在室外集中充电场所停放和充电,严禁在首层门厅、楼梯间等区域停放和充电,一旦发生火灾,车身高分子复合材料燃烧的有毒烟气将直接封堵“生命通道”。电动车应在室外集中停放,并在指定区域正确使用充电设施。

对此,网友们在对电动车着火事件引起警醒的同时,也提出现实中遇到的实际问题,期盼能够得到尽快解决。

网友@深海潜水提出:“我们不应该把电动车推到楼上充电,但小区配套设施不全,无法充电怎么办?能不能把充电设施安装配备,纳入小区建设中?”

网友@大虾也提出,看着一起又一起的电动车着火事故,感觉太可怕了。能不能尽快给各小区安装安全的充电桩,同时电费还应合理一些,最好与居民电价差不多或略高一些。

没有集中充电装置的小区居民盼望有个充电车棚,但安装了充电车棚的小区也同样有人提电池回家、从窗户拉“飞线”,车棚的利用率与建设者们设想的有一定差距。所以相关专家表示,应该尽快完善小区电动车充电配套设施,让大家能够在楼下为电动车安全地充电。同时充电价格也应更亲民,让更多的人不因为价格贵而将电动车推上电梯。有的小区对此也做出了尝试,为了把电动车请出电梯,请出居民楼,而在电梯中安装了电动车智能识别系统,这不乏是一个好办法,值得更多小区借鉴。但安全需要各方共同来维护,业主们也应该为了自己的安全,为了更多人的安全,不将电动车推上电梯、推上楼。

今年以来,电动车爆燃事件频发,成都电动车电梯着火事件让人们心有余悸。5月12日,在省会桥西区中山华府一居民家,因电动车电池在家中充电发生爆炸,一家四口被烧伤,都住进了ICU,这再次给人们敲响了警钟。

文/图 燕赵晚报融媒体记者 冯月静

来源: 燕赵晚报

“718”杭州电动车起火元凶找到,锂电池缘何成“隐形炸弹”?

◎ 科技日报记者 陈曦

7月18日,杭州父女骑电动车在玉皇山路行驶的过程中,电动车突然起火爆燃,车上父女被严重烧伤。

电动车突然起火爆燃。图源:央视网视频截图

7月21日,杭州市消防救援支队调查组通过调查取证,初步判断“7·18”电动车起火原因与其锂电池故障有关。

不久前的5月10日,成都一小区的电梯内,电动车突然起火,导致多人受伤。

短时间内多起电动车起火爆燃事故,是什么让锂电池变成了我们身边的“隐形炸弹”?爆燃的锂电池威力为何如此巨大,瞬间就能燃起熊熊大火,让人连自救的机会都没有?

为此,科技日报记者请到天津大学化工学院的张生教授进行解答。

锂电池热失控就像多米诺骨牌

张生介绍,锂电池以能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、自放电率低和对环境无污染等优点,得以被快速地推广使用。

目前,锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且可以充电。而锂金属电池由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产。

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。“但是由于锂电池的热不稳定性,锂电池的安全问题也逐渐引起重视。”张生表示,轻则造成漏液,电池体内温度上升,保护层逐渐毁坏,致腐蚀性电解液发生泄漏。更进一步,造成自燃,锂电池短路时产生的火花会在瞬间点燃电解液,并引燃塑料机身。

“更严重的会引发起火爆燃。而且之所以会在短时间内燃起熊熊大火,是因为锂电池火灾爆燃是一系列的连锁反应。电池热失控就像多米诺效应,产生越来越多的热量,最终引发起火爆燃。”张生强调,锂电池中同时含有加压的环境下易燃的电解质,提高了锂电池发生爆燃事故的可能性。

锂电池短路是造成起火爆燃重要原因

张生介绍,锂电池发生起火爆燃的原因主要包括过充、短路、受热等。

过充:当使用非原装充电器,或者充电器运行不正常的情况下,对电池进行充电可能会导致电池的温度上升。

在锂电池充电初期,由于电池具有一定的电阻,则电流通过电阻时会产生一定的热量,此时电池表面会出现缓慢的升温现象。当电池充满电后,原本锂离子在电池内一直以离子形式游离在正负极之间,但因为电池充满电,负极已无法被继续填入。

“但由于此时的负极可能具有较高的嵌锂能力,那么锂离子会继续从正极析出并以单质的形式在负极表面沉积,金属锂由于具有较高的金属活性此时会与溶剂反应,导致嵌锂碳也与溶剂发生放热反应。”张生介绍,由于该反应产生的大量热量,将导致热失控的发生,随之伴生出更多连锁放热反应,电压和温度的迅速升高,使电池发生着火和爆炸。

当电池过度充电时,一般电池内都会有一个过充电的保护装置。以手机电池为例,保护装置的原理是在电池内安装一个电压检测的保护电路IC。

“如果保护电路IC没有失效,那么在一般过充情况下,电池由于充电产生的热在正常环境下可以自然散去,过充仅仅会使电解液分解,那么电池依然安全。”张生表示,但是如果电池在非正常充电条件下过充,比如使用了高倍率的充电器进行充电,或者充电时外部环境温度较高影响电池的散热,或者电池本身的设计使得电池的散热缓慢的条件下,由于过充的升温和热量无法散去的双重条件下,隔膜逐渐被融化。一旦隔膜融化,电池内部就会发生短路,此时电芯会急剧放电,温度快速升高,引发电池的材料被点燃,最后发生爆燃。

电解液在过充的条件下会发生气化,此时电池的内压会逐渐增加,因此锂电池在设计的时候为了防止内压过高发生鼓胀,会在外壳上安装泄压装置,用于进行内压的调节。而当泄压装置失效时,由于过充电池将发生鼓胀甚至导致电池芯损坏,损坏后的电池芯会产生一系列的放热反应引起爆燃事故。

此外,在实际应用下,由于设计、管理、工艺等多种原因都可能导致保护的IC失效,此时电池会继续充电。

短路:在电池出现短路故障的时候会导致电池稳定性备受影响,同时会释放出很多气体。这样的情况会让电池出现热失控,在较短时间集聚很多热能,致使产生起火爆燃事故。

“电池短路一般可以分为外部短路和内部短路。”张生介绍,正常情况下,电池内部由于工作或充电,温度会越来越高,但是由于电池自身有散热,且电池中有SEI膜,因此当温度升高到较高温度时,SEI膜会把细孔关闭。电池内的电化学反应则会终止,电池的温度也会缓缓下降。但是如果电池受到针刺、撞击等外部冲击导致SEI膜被击穿,电池则会发生短路。

“一旦电池短路,其正极的热分解反应及其他放热反应也会随之发生,使得电池温度快速升高,电解液会被快速汽化,从而因热失控的发生而导致起火爆燃。”张生表示,内部短路主要是因为锂离子的树枝状结晶穿破隔膜所造成,过充是内部短路引发的爆炸的主要原因。使用陶瓷隔膜和负极热阻层等保护涂层可以有效防止电池内部短路。

外部温度因素:电池在高温下,由于热传递,电池内电解液温度升高,电池内的SEI膜由于电解液的高温可能被熔化,SEI膜一旦被熔穿,电池则会发生如上所说的电池短路现象,从而促使放热反应的生成导致电池起火爆燃。

内在因素:产品内在因素包括电池结构的设计、产品质量控制等。电池芯由正极、负极、隔膜和电解液等几部分组成,其材质选择、工艺控制和结构设计,将影响电池的充放电特性。

“更重要的是如果结构设计不合理、材料选择不当或工艺控制不好,在过充电过程中,则容易出现电解液气化、电极短路和电池过热而发生。”张生说,同时,如果生产过程中发生电解液注入量不足、焊接密封性差导致漏气、正负极片壳壁偏厚未达工艺要求、壳壁偏厚或变形、密封性不好导致极片吸水,水分与电解液反应等情况,有可能影响产品的质量从而引发起火爆燃事故。

张生强调,综上所述,引发锂电池爆炸的原因包含多个方面。其中,短路造成起火爆燃的事故占了锂电池故障的很大比例,而隔膜的材料无法从本质上杜绝短路的发生,希望将来的研究能够寻找到更安全的隔膜材料,从而减低锂电池短路故障的发生。

来源:科技日报

来源: 科技日报

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