电动车锂电池原理 电动汽车安全吗?弄清了锂电池的原理,自然就有了答案

小编 2024-10-27 锂离子电池 23 0

电动汽车安全吗?弄清了锂电池的原理,自然就有了答案

从环保角度来讲,新能源电动汽车显然要优于传统的燃油汽车,而从购买难度上来讲,获取新能源汽车的购买指标也要相对容易,但很多人却仍心存疑虑,这种疑虑在很大程度上源于对新能源汽车安全性的担忧,毕竟多起新能源汽车自燃的例子就摆在眼前,那么新能源电动汽车到底安不安全,是否可以购买呢?

让我们先弄清锂电池的原理,之后自然就有了答案。从1799年,伏特发明伏特电堆算起,电池的历史已经有200多年了,而锂电池由于其质量轻、储电量大、可充电等优点而广泛应用于从手机到汽车的各类产品之上,但其实锂电池并不是什么新兴产物,最早发明锂电池的人其实是著名的发明家爱迪生,那么为什么过去都没有使用锂电池呢?因为锂本身是一种化学性质非常活泼的元素,很容易和其它物质发生反应,因此,锂电池一直被闲置了百年。

直到20世纪90年代初,人们才再次想起了锂电池,从此锂电池的发展便一发不可收拾。

那么锂电池到底是什么原理呢?它为什么会拥有质量轻、储电量大和可充电等优点呢?质量轻是因为锂元素仅为6个原子质量,储电量大是因为仅有6个原子质量的锂元素就可以携带一个电荷。

锂电池的原理简单来讲是这样的:将一个正极材料与一个负极材料放置在粘稠的电解液之中,正极与负极用隔膜隔开,以防电子通过,这就是一个简单的锂电池结构。当我们用一个外电路将正极与负极相接并连接电源,此时,受到外接电源的刺激,正极材料之中的锂原子会分解为锂离子和电子,电子通过外电路前往负极,而锂离子则透过隔膜前往负极,两者在负极相遇并重新组合为锂原子,简单来讲就是锂原子由正极前往负极,并在负极累积,这个过程就是我们俗称的充电。

当我们需要用锂电池给用电器供电,同样也是用外电路将正负极相连并连接用电器,此时由于没有外接电源的刺激,锂离子无法留在负极,它会重新分解为锂离子和电子,锂离子透过隔膜回到正极,而电子则通过外电路前往正极,在这个过程中会经过用电器,为用电器提供电能,简单来讲就是锂原子由负极回到正极的过程,也就是我们俗称的放电。

当锂原子全部由负极回到正极,锂电池就没电了,需要再次充电了。锂电池的充电与放电过程,实际上就是锂原子从正极前往负极,再由负极回到正极的过程,理论上不会出现损耗,所以锂电池可以一直使用。当然在实际使用过程中由于会与电解液发生一定程度的反应,损耗还是会发生,电池的寿命还是有限的。

了解了锂电池的结构和原理,就可以说说锂电池的安全性了,锂电池的安全性主要取决于正极材料。

用于装载锂原子的负极材料一般都是石墨,这没有问题,而正极材料主要有两种,一个是磷酸铁,一个是由镍钴锰组成的三元材料,两种材料可谓是各有优劣。

人类再次想起并广泛使用锂电池是20世纪90年代的事情,但以前我们几乎没有听说过锂电池自燃的事情,这是为什么呢?因为以前的锂电池所使用的正极材料是磷酸铁,磷酸铁锂电池的安全性很高,其自燃温度条件需要达到800摄氏度,所以一般很难发生自燃。不过磷酸铁锂电池虽然安全性高,但低温性能很差,只要天气一冷,瞬间没电。

相比之下,三元材料锂电池的低温性能很好,即使是在零下20度仍然能够进行正常的电能输出,而且它的能量密度是磷酸铁锂电池的2倍左右,也就是说相同体积下,三元材料锂电池的电量是磷酸铁锂电池的2倍。

三元材料锂电池的唯一缺点在于自燃温度条件仅为200摄氏度,所以一旦温度过高,则可能发生自燃,又或者电池发生破损,正负极之间的隔膜破裂造成短路,引发温度升高,同样也会自燃。那么现在的新能源电动汽车使用的是哪一种锂电池呢?都有,有的车型采用的是磷酸铁锂电池,而有的车型则采用的是三元材料锂电池。

其实无论是哪一种车型,安全性都是有保证的,因为在车辆出厂前都要经过严格的测试,不论是被动安全性能,还是主动安全性能都要达到相应的标准,而这些标准要远比真实的道路条件苛刻得多。有什么方法可以提高锂电池的安全性呢?其实很多,比如给三元材料锂电池不同电池模块之间使用特殊材料进行隔离,以保证一块电池出现问题不会波及其它电池,如此安全性能自然就大大提高了。#技能改变生活#

电瓶车为何会起火?锂离子电池安全吗?

近年来时有发生的手机、电瓶车起火爆炸事件,让人们把目光聚焦在了为其提供动力的锂离子电池身上,锂离子电池工作原理是什么?为何会发生爆炸?应如何预防?今天我们就来详细讲一讲。

相关问答

锂电电动自行车的 原理 ?

原理如下所示:锂电池充放电的过程是电化学反应的过程,充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质...原理如下...

48v 锂电池 电路 原理 ?

当电池电压在2.5V至4.3V之间时,DW01的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。此时DW01的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第54脚,820...

锂离子 电池 的工作 原理 (图解) - 汽车维修技术网

[回答]锂离子电池正极材料采用锂化合物LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物工LixC6,电解液为有机溶液。锂离子电池的工作原理图:①电池在...

电动车锂电池 安全吗?什么情况下才会起火爆炸?

锂电池最重要的是安全,安全标准设计主要是以下2个方面入手电池包在设计时基本是遵循内部组件和可能发生的安全风险2个方面,确定合理产品安全设计的目标和框架...

锂电池原理 李永乐?

1.锂电池是如何工作的锂电池是一种可充电电池,主要依靠锂离子在正负极之间移动。在充放电过程中,Li+插层脱嵌在两个电极之间:在充电电池中,Li+从正电极上被借...

锂电焊机电路 原理 ?

锂电池点焊机原理点焊机又称电阻焊机,是利用电流通过工件焊点产生的电阻热进行焊接的原理。工作时,两个电极挤压工件,使两层金属在两个电极的压力下形成一定...

锂电池 充电的 原理

[最佳回答]锂电池的充电过程一般分为四个阶段:涓流充电、恒流充电、恒压充电和充电终止。以下是充电四个阶段的详细说明:1.涓流充电:涓流充电用于预充电完全...

锂电池 自燃 原理 ?

锂电池起火自燃的直接诱因是电池的热失控,所谓热失控,是指电池受各种刺激引发了内部短路,导致电池内部温度升高上千度,易燃的电解液沸腾、喷出,接触空气后就...

纤维锂离子 电池原理 ?

1.锂离子电池的工作原理。简要介绍锂离子电池是一种二次电池,由两种可逆性嵌入和非嵌入的锂离子化合物作为正极和负极组成。当电池充电时,正极的锂原子电离成...

请教大神:锂离子 电池原理 两点疑问?

先这样,然后再那样,最后再这样,然后再吧啦吧啦吧啦就可以了😀😀😀,希望对你有所帮助先这样,然后再那样,最后再这样,然后再吧啦吧啦吧啦就可以了😀😀😀,希望对...