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快速充电爆炸隐患探究

摘要:简述快速充电在生活中的应用及发展趋势，对快速充电原理进行简要分析，

就快速充电过程中存在的爆炸隐患进行简单叙述，简单介绍快速充电爆炸的预防

方法，及对快速充电的前景进行展望。

关键词：快速充电爆炸预防充电桩

0绪论

快速充电技术是指在较短时间内使蓄电池达到或接近完全充电状态的一种

充电方法。其应用范围已经广泛至人们日常使用的手机、电动汽车之中，在短时

间、大功率充电给人们带来便捷的同时，它也存在着爆炸着火隐患。就前期闹得

沸沸扬扬的三星NOTE7爆炸事件而言，有学者推断是快速充电使电池处于不稳

定状态最终导致爆炸；无独有偶，2016年11月份，一辆特斯拉汽车在驾驶过程

中突然发生自爆，要论起其发生的表面原因，自然是电池的问题，但众所周知，

特斯拉为方便快速充电与充电桩的使用，将内部的电池组由近7000节18650锂

电池组成，也就是说其根本原因还是快速充电技术不成熟，致使电池的使用没有

预想中的那么安全。因此，探究快速充电的安全性显得十分必要，随着快速充电

技术的完善，其安全性必然是日益提高，在本文中只针对现阶段技术的发展做出

浅显的安全分析，由于搜集到的资料较为有限，文中如有错误观点还望老师批评

指正。

1快速充电在生活中的应用及发展趋势

当第二次工业革命后，电能取代了蒸汽动力，电池应运而生，有电池的地方

必然离不开充电，而充电时间的快慢就成为了当前电池使用的热点。所谓快速充

电技术就是在电池性能保持不变的情况下，保持充电端的输出电压不变，加大输

出电流，这样一来充电器的功率就会上升，功率上升后，在电池可承受的情况下，

电能储蓄的时间就会减少，从而达到缩短充电时间的特点。

快速充电在日常生活中被广泛应用，在未来也会涉及至更多领域范围内，就

拿我们每个人都有的手机为例，手机充电是我们每个人不可避免的问题，无论是

“上古时代”的大哥大又或者是现在各种智能手机都离不开充电这个永恒的话题。

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就目前手机的发展速度来看，功能趋于复杂化，电池容量也在相应不断增加，如

果不是快速充电技术，手机的功能将会受到极大的限制，现在常听广告中说到的

“充电5分钟，通话2小时”也正是这个道理；还有一个领域也在广泛地应用快

速充电这个技术，那就是电动汽车与充电桩技术领域，最典型的代表就是特斯拉，

特斯拉联联合创始人是JBStrubal，信心满满地说，未来会把特斯拉充电时间

减少到5-10分钟（特斯拉ModelS的续航超过400公里），也就是说，汽车充电

的时间比加油还短，续航能力也可以媲美烧油的汽车，不过特斯拉面临的最大挑

战还是快速充电情况下电池的温升问题，因此他们不断改进自己的充电枪、发明

各式各样的冷却系统的专利，为的就是保持快速充电的安全性，特斯拉的例子比

较典型，稍后还会具体分析其快速充电的方式以及危险所在和所需要克服的问题。

与电动汽车快速充电一起应运而生的还有充电桩，充电桩其功能类似于加油

站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、

公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种

型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电

插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，

人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行

相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、

费用、充电时间等数据。充电桩是一门新兴产业，我相信他未来的发展一定是趋

于安全度高的快速充电系统。

2快速充电原理

2.1锂离子电池工作原理

这里简单拿锂离子电池进行举例，锂离子电池主要由两个电极、电解质、多

孔隔板组成。正极活性物质锂离子是由含锂的过渡金属氧化物如LiCoO、

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LiNiO、LiMO提供的。负极产生锂离子的可嵌入物为焦炭、石墨、无定

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形碳等。电解质为溶解了锂盐的有机溶剂，锂盐有LiPF、LiAsF、LiClO等，

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