镍镉电池内部 杭州一电动车瞬间燃起大火，父女二人被重度烧伤

镍镉电池内部 杭州一电动车瞬间燃起大火，父女二人被重度烧伤

7月18日，杭州市一条道路上，一对父女骑着一辆电动车行驶，母亲骑着另一辆电动车跟在他们身后。

突然，走在前面的父女俩的电动车燃起巨大的火球，一瞬间，父女俩就被大火吞没，后面的母亲立即弃车快步跑过去救女儿。

附近小区的一名保安看到电动自行车起火，立即从保安室拿出两个备用的灭火器，迅速赶赴现场进行灭火。

这一幕被路边的视频记录了下来，视频中可以看到，电动车燃烧得非常快，短短一瞬间就燃起了大火。

从起火到扑灭，只用了几分钟的时间，然而就在这几分钟内，最先着火的父女俩却被严重烧伤，后面的母亲虽然不在现场，但在救女儿时也被电动车引发的大火烫伤。

毫无疑问，电动车起火的罪魁祸首就是车内的电池。很多人不禁疑惑，电动车电池为何燃烧得如此剧烈？为何燃烧得如此之快，让人来不及逃生？

要回答这个问题，首先要讲一下电池的发展历史。

人类发明电池可以说历史悠久，最早的电池距今已有2000多年的历史。

1936年，筑路工人在地下挖出一个陶罐，奇怪的是罐子里有两根金属管，里面填充的是绝缘的沥青。经过研究，他们发现，这个罐子是一个化学电池，往里面注入酸性或碱性溶液就能发电。

但在人类历史上，在漫长的农耕文明时期，虽然发明了电池，但却没有得到充分的利用，直到现代工业文明来临，人们才开始使用电，并研制出电池。

第一个电池

近代，人们认为第一个制成并被认可的电池是伏打发明的，并被称为伏打电堆。因为这种电池的原理和现代电池一样，但外形却大不相同，看上去像一个电堆，所以被称为伏打电堆。

不过伏打电堆虽然能发电，提供稳定的电压，却有一个致命的缺点，那就是一次性使用，其使用的金属材料是银和锌，19世纪时，使用大量银作为导体的一次性电池，除了实验用途外，并不是人人都用得起。

在伏特发明第一块电池的60年后，1859年，法国发明家普兰特发明了现代意义上的充电电池，也就是铅酸电池。这种电池在之后的100年里成为了主流电池，最常见的就是在车辆上。

【铅酸电池】

这种电池的原理其实和2000多年前发现的电池是一样的，往里面注入酸性电解液，然后用不同的金属导通正负极，老司机一般都有这样的经历，这种电池里面的酸性溶液会随着时间的流逝而蒸发减少，过一段时间就必须往里面加液体。

这种电池的优点是安全，因为里面含有电解液，电压稳定，成本低，但是它的缺点也同样明显，那就是比能量低，也就是充电储能低，维护困难，需要定期检查加液，使用寿命短，只有2年左右。

随着科技的进步，不同的需求以及铅酸电池的局限性，在寻求电池小型化、高能量化的过程中，新一代镍镉电池应运而生。

【镍镉电池】

镍镉电池的出现有一个背景，就是手机等小电器的普及，体积相对较大的铅酸电池显然不能满足市场的需求。

镍镉电池的正极由氧化镍粉和石墨粉组成，负极由氧化镉粉和石墨粉组成，可以提供稳定的电流，电压变化很小，最重要的一点是经济实用。

但它有个致命的缺陷，就是“记忆效应”。早期买过新手机的朋友肯定都有这样的印象。漂亮的柜台小姐一定会告诉你，新买的手机一定要把电完全放电后再充电至少12个小时，避免电池无法维持。

这个和镍镉电池的记忆效应有关，如果第一次充电没有充满电，使用过程中每次都没有把电放完全，电池有记忆效应，那么下次充电就会延续上次的记忆，久而久之，电池容量就会减少。

而且镍镉电池最大的缺陷就在于镉是一种有毒金属，如果不进行统一回收处理，势必会对环境造成很大的影响。

【锂电池】

为了克服镍镉电池的缺陷，新一代电池必须满足更快的充电速度和更大的能量储存的需求，锂电池最终克服困难，进入市场。

锂电池普及之后，也间接带动了一波科技进步，因为它的比能量比镍镉电池大3-4倍，让很多产品的续航能力有保障，也间接带动了如今智能手机的普及，如果当年是镍镉电池，不敢想象现在的智能手机会是什么样子？

自从锂电池出现之后，买手机的时候柜台小姐不会再跟你说必须把电池用完再充电了。

锂电池的出现，还带动了另一个行业的繁荣，那就是电动汽车、新能源汽车。

【锂电池为何容易发生爆炸】

在元素周期表中，锂是化学性质最活泼的金属，由于其体积小、密度大、性质活泼，深受某些领域科学家的喜爱。

但其过于活泼的特性也是一把双刃剑，一方面可以提升产品的性能，但另一方面过于活泼也会带来危险，当金属锂暴露在空气中时，会与空气中的氧气发生剧烈反应，从而发生爆炸。

因此，锂电池设计时，首先要考虑的就是消除危险，将锂限制在安全阀内。随着材料科学和纳米技术的进步，可以将锂原子限制在特制的网格内。即使外层保护层破裂，也会限制锂与空气的接触，防止爆炸和燃烧。

在正常情况下，电池不会燃烧或爆炸。但在某些异常情况下，这层限制就会被破坏，导致电池爆炸燃烧。

第一是过度充电。在充电过程中，电池内的锂原子会往电池负极方向聚集。过度充电时，负极处的锂原子会达到饱和状态，电解液会膨胀或者破裂，导致负极处聚集的锂原子与进入的氧气发生剧烈反应，发生爆炸燃烧。这也是很多电动车在充电时起火的原因。

一般情况下都会有保护机制，锂原子过饱和之后，安全阀就会自动关闭，但有些充电设备如果使用时间过长，因为某些原因失去了自动关闭功能，就会出现充电超过极限，导致保护层破裂、烧毁的情况。

此外，锂电池还有三大隐忧：

① 怕热

炎热的夏天，路上的温度本来就很高，电池在使用过程中会释放出大量的热量。随着大量热量的积累，如果使用时间过长，外面的保护层氧化严重，就会导致保护层破裂，让电池内的锂原子与氧气结合，从而引发爆炸燃烧。

② 怕水

这个很容易理解，因为水很容易造成电池内部元件短路，还可能引发火灾。

③担心碰撞

电池受到剧烈撞击后，会变形、极性改变，造成内部短路并释放大量直流电流，使电子鼓胀或爆裂，进而爆炸燃烧。

有专业人士曾表示，锂电池爆炸和燃烧的速度非常快，就像手榴弹一样，很多时候爆炸到燃烧都是瞬间发生的，让人根本来不及反应或逃生。

所以为了自身的安全，一定要保养和使用锂电池，最重要的一点就是，在使用过程中，一定要选择质量有保证的产品。