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鋰電池爆炸原理深度剖析

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年05月15日  

這世界到底誰是統(tǒng)治者?人類?不對!房子?也不對!正確答案其實(shí)是鋰電池。1991年索尼將鋰電池推向市場后,它們就開始登堂入室,從火星車到你手上的電子設(shè)備里都是鋰電池的身影。


當(dāng)然,鋰電池能異軍突起也是借了自身優(yōu)勢,它充電迅速,能將大量能量存儲(chǔ)在小體積的薄片電池中,最重要的是其安全性能得到保證。不過,鋰電池也有槽點(diǎn),一旦這家伙出了問題,它就會(huì)變成炸彈。,隨后,看來所謂的鋰電池起火爆炸不一定是偶然事件。去年先是扭扭車起火三星GalaxyNote7又給我們上了一課(三星已經(jīng)公布了電池爆炸的原因)


下面,我們就來剖析下鋰電池里到底有什么,這個(gè)小家伙又是怎么變成小炸彈的?


鋰鈷氧化物


想要讓輕薄高效的鋰離子電池組有效存儲(chǔ)和釋放能量,讓鋰離子在正負(fù)極間不停的穿梭,就不能缺鋰鈷氧化物和石墨。當(dāng)你給自己的電子設(shè)備充電時(shí),電子會(huì)從外部流入電池內(nèi),這些電子會(huì)將鋰離子從LiCoO2(典型的二維鋰離子通道的正極材料)中吸引出來,下一步它們會(huì)流向石墨電極等待與電子一起釋放。在鋰電極中,鈷和氧會(huì)形成堅(jiān)固的正八面體,這樣一來當(dāng)鋰離子通過時(shí),分子便不會(huì)分崩離析。不過,一旦溫度過高,整個(gè)“大廈”就崩潰了,后果非常嚴(yán)重。


石墨


石墨是元素碳的一種同素異形體,我們熟悉的鉛筆芯就是這種材料制造的。石墨形成了鋰電池中的第二電極,在電池充電時(shí),鋰離子會(huì)暫時(shí)停留在這里。當(dāng)你打開電腦,這部分存儲(chǔ)的鋰離子會(huì)從石墨中被釋放出來并回流到鋰鈷氧化物中,這些鋰離子回流的過程會(huì)產(chǎn)生電能,保證電腦順利運(yùn)行。


聚丙烯


一塊聚丙烯的塑料薄板可以將電極分開,不過,這塊隔板上有許多微米級(jí)的小孔,鋰離子可以從這些小孔中穿過。如果你的手機(jī)出現(xiàn)燃損問題,多半就是這塊隔板出了問題,因?yàn)檎?fù)極發(fā)生接觸產(chǎn)生了熱失控效應(yīng)。一旦發(fā)生這種問題,鋰電池馬上就會(huì)產(chǎn)生大量熱量(最高可達(dá)930攝氏度),同時(shí)電池內(nèi)部壓力增大,很容易就會(huì)爆燃。


碳酸亞乙酯


碳酸亞乙酯是一種可燃的有機(jī)溶劑,在鋰電池中它負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)鋰離子的運(yùn)動(dòng)。如果電池溫度過高,該液體可能就會(huì)沖破電池外殼噴濺出來,一旦接觸空氣中的氧氣,就會(huì)發(fā)生爆炸。


六氟磷酸鋰


六氟磷酸鋰是一種白色粉末,溶解后會(huì)變成碳酸亞乙酯。這種材料會(huì)漂浮在電池中,為鋰離子的運(yùn)動(dòng)提供額外動(dòng)力,加速電池的充放電,該材料不會(huì)爆炸,不過一旦泄露就會(huì)灼傷接觸到的皮膚。


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