东方时讯网锂离子电池是最广泛使用的便携式储能解决方案，但人们越来越担心它们的安全性。
从各州消防部门整理的数据表明，在过去18个月中，澳大利亚有超过450起火灾与锂离子电池有关——澳大利亚竞争与消费者委员会(ACCC)最近发布了一份问题文件，呼吁就如何采取行动征求意见提高电池安全性。
锂离子电池广泛用于硬件，从电动汽车和电动滑板车到手机和笔记本电脑。住宅太阳能电池系统也利用这项技术，一直到电网规模的储能系统。
不幸的是，就连新南威尔士州消防救援队也承认，人们对锂离子电池发生故障的可能性、故障机制以及故障的潜在后果知之甚少。
我们与UNSW专家、电气工程与电信学院能源系统研究小组的MatthewPriestley博士进行了交谈，以了解锂离子电池的安全问题。
“我们目前担心的是，关于锂离子电池及其相关安全方面的监管很少，”普里斯特利博士说。
“我们希望并需要这种储能技术是安全的，因为它们对于可再生能源的利用至关重要，重要的是公众和行业不要认为它是危险的。
“但目前，大多数人对与这些电池相关的风险没有足够的了解，或者对它们没有足够的尊重。这适用于他们家中的消费者，但对于使用锂离子电池的专业人士来说可能更重要在他们的工作场所更大的规模。
“我认为关于锂离子电池的正确使用、储存、回收或处置方面的教育还不够，这是前进的关键。”
Priestley博士是一个项目的首席学者，该项目将开发一个短期课程，旨在就与高能电池系统相关的风险对商人、公众和其他主要利益相关者进行教育。
在这里，他帮助解释了有关锂离子电池安全性的关键问题和潜在解决方案。
哪些设备由锂离子电池供电?
锂离子电池在几乎所有澳大利亚家庭中都极为普遍。手机、笔记本电脑和智能可穿戴设备都由锂离子电池供电，电动自行车和电动滑板车等新型电动交通产品也是如此。
电动工具也可以使用锂离子电池，它们在各种贸易行业以及露营和园艺设备中很常见。
特斯拉等电动汽车使用锂离子电池——同一家公司的Powerwall系统也是如此，该系统存储从屋顶太阳能电池板或电网收集的能量。
在更大的规模上，澳大利亚最大的锂离子电池于2021年在吉朗郊外的Moorabool终点站启动。被称为维多利亚大电池的300兆瓦电池可以储存足够的能量，为超过一百万个家庭供电30分钟。
锂离子电池存在哪些问题?
所有类型的电池都可能存在危险，并可能构成安全风险。与当今市场上出售的锂离子电池的不同之处在于，它们通常包含液态电解质溶液，锂盐溶解在溶剂(如碳酸亚乙酯)中以产生锂离子。
正是这些锂离子的存在产生了卓越的电池性能，使电池能够在相对较小的面积内储存大量能量，这就是这些电池如此有用和普遍的原因。
然而，含有这些锂离子的液体电解质极易挥发和易燃，这会产生严重的火灾或爆炸风险，尤其是在暴露于高温时。
除此之外，锂离子电池发电的方式也会产生热量作为副产品。
在电池出现不受控制的故障时，所有的能量和热量都会增加引发潜在火灾的危险。锂离子电池故障产生的热量可在短短几秒钟内达到400摄氏度，最高火灾温度甚至高于此温度。
不幸的是，锂离子电池起火也不容易控制并且可以自我维持，这就是为什么它们被认为比其他电池类型更易挥发。
锂离子电池失效的原因是什么?
过热是锂离子电池故障的主要原因之一，但电池的物理损坏也会导致问题。
过热——例如使用有故障的充电器和对电池过度充电，或由于短路——可能会损坏电池内部并导致电池失效。
锂离子电池过热的主要问题是一种称为热失控的现象。
在这个过程中，过多的热量会促进使电池工作的化学反应，从而在灾难性的螺旋中产生更多的热量和更多的化学反应。
锂离子电池的物理损坏可能导致内部电解液泄漏，这是另一个潜在的危险风险。
为什么锂离子电池故障如此危险?
热失控现象意味着锂离子电池起火极难扑灭。
水基灭火器会冷却电池以帮助防止火势蔓延，但在电池能量消散之前不会扑灭电池上的火。
确实存在特殊的锂离子凝胶灭火器，但尚未广泛用于所有锂离子电池应用。即使锂离子电池的火似乎已经熄灭，它也可能在数小时甚至数天后重新点燃。
锂离子电池在失效时也会释放出剧毒气体，过热也会导致电池爆炸。
人们如何缓解锂离子电池的问题?
锂离子电池的正确使用和存放极为重要。
电池不应暴露在高温环境中，例如长时间暴露在阳光直射下。
过度充电是另一个基本问题，因为这会在电池内部产生过多的热量。
因此，重要的是始终使用信誉良好的品牌充电器，而不是可以在线购买的廉价通用版本。
优质充电器专为您使用的电池设计，可控制进入电池的电量，并在充满电后切断，以确保系统不会过热。
如果锂离子电池遭受任何物理损坏(例如掉落或被物体刺穿)，请务必小心，因为这可能导致泄漏和潜在问题。
在工业环境中，安全的电池存储至关重要，这样在发生意外故障时，可以更轻松地控制和控制由此产生的火灾，并且不会蔓延——这会迅速导致灾难性后果。
不建议从未知和可能不受监管的供应商处购买二手或在线购买锂离子电池。
为什么我们不使用其他形式的电池呢?
其他可充电电池类型确实存在并被广泛使用，例如可追溯到19世纪的镍镉电池甚至铅酸电池。
然而，锂离子电池更有用，因此更受欢迎，因为它们结合了快速充电、长充电保持和高功率密度，可在更小的封装中提供更长的电池寿命。
未来的研究很可能会生产出一种与现有锂离子技术具有相同特性且危害更少的不同类型的电池，例如目前生产成本非常高的固态电解质电池。
需要做些什么才能让锂离子电池更安全?
锂离子电池组确实具有电池管理系统(BMS)，旨在保护电池单元并防止发生故障。
BMS跟踪包括温度、电池电压、电池电流和电池充电在内的数据，以帮助确保电池的每个部分都正常和安全地工作。冷却装置也可以与BMS相关联，以在电池组过热时降低其温度。
然而，监控任何电池管理系统以确保其正常工作至关重要，因为BMS的故障会间接导致锂离子电池本身的故障。此外，许多较小的锂离子应用不具备BMS，因为这样做不符合成本效益。
额外的教育和培训，尤其是对技工的教育和培训，也有助于增加对锂离子电池危险的认识和了解，并有助于最大限度地降低风险和消除危险。
额外的研究和开发还将解决有关锂离子电池安全性的一些基本问题，尽管这可能成本高昂且耗时。