鉅大LARGE | 點擊量:1116次 | 2021年04月14日
為何鋰離子電池容易爆炸燃燒?使用鋰離子電池時應該注意什么
GalaxyNote7燃損的原因是一種巧合,為了讓GalaxyNote7實現(xiàn)瘦身,同時還保留前后3D曲面玻璃、防水功能、無線充電等浪費空間的設計,這款產(chǎn)品不得不采用更緊湊的空間設計來安置3500mAh的大容量電池??上?,如此緊湊的空間和結構,已經(jīng)超出了原先對電池的保護能力,一旦用戶在平常的使用中因手機磕碰、撞擊或其他情況導致內(nèi)部的電池受到過度擠壓的情況,就有很小的幾率導致電池短路,從而引起爆燃現(xiàn)象。
實際上,以上就是鋰離子電池安全隱患的一個典型案例。
至于鋰離子電池為啥會一短路就會爆炸燃燒,還得從它的結構說起。
簡單來說,鋰離子電池(包括18650和鋰聚合物)的內(nèi)部都是由正極材料(如LiCoO2,均勻的涂布在鋁箔上)、電解質(zhì)(電解液)、隔離膜和負極材料(多為石墨,均勻的涂布在銅箔上)構成。
其中,正極材料將影響同體積電池的能量密度,現(xiàn)階段智能手機電池只能在3000mAh到4000mAh容量之間晃蕩,就是因為沒有更經(jīng)濟的可以明顯提升能量密度的正極材料所致。想實現(xiàn)超過5000mAh的電池?不是不成,那就必須新增電池體積,最終導致手機變厚變重。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
關鍵的地方來了,隔離膜雖然不起眼,而且對鋰離子電池的性能沒有半點增益效果,但它卻是鋰離子電池中最至關重要的核心。原因就是,隔離膜扮演著鋰離子電池體內(nèi)的防爆墻的角色。
在鋰離子電池的充放電過程中,正極與負極是絕對不能接觸的,否則就會出現(xiàn)短路,造成電池異常發(fā)熱。好一點的情況是導致電池鼓包,而差一點的情況,就是燃燒甚至爆炸。
OK,接下來就可以回答第一段中網(wǎng)友的提問了。
充電寶的電池多以18650電芯或鋰聚合物電芯組成,而智能手機則都是鋰聚合物電芯。反正無論是什么電芯,它們最怕的就是穿刺或大幅度的形變,因為在這兩種極端的情況下,鋰離子電池內(nèi)部的隔離膜有一定幾率會出現(xiàn)破損。
隔離膜一破,就為正負極材料之間的不友好訪問奠定了堅實的基礎。假如你手欠,本著科學實驗的態(tài)度用金屬的刀片或剪刀尖刺破鋰離子電池,則會直接導致正負極材料的接觸而短路。
電池內(nèi)部的短路,會瞬間出現(xiàn)大量的熱量,而電池內(nèi)部的電解質(zhì)和電解液在高溫條件下會被電解從而出現(xiàn)氣體,從而引起電池鼓包,當壓力升高到一定量后則會沖破電池外殼(18650的鋁殼或鋰聚合物電池的鋁膜)。
這還沒完,當鋰離子電池中的正極材料與空氣接觸時有一定幾率會引起燃燒,假如是鋰聚合物電池則會點燃電解質(zhì),出現(xiàn)強烈火焰;假如是18650電芯則會引燃電解液,氣體極速膨脹發(fā)生爆炸。
理論上講,正規(guī)鋰離子電池在出廠前都會進行刺穿認證,使用一定直徑的壓力機針刺穿電池而不起火不爆炸,只有經(jīng)過這個測試才能量產(chǎn)出廠。但是,電池因擠壓、碰撞、穿刺、變形而引起短路,因短路而引起高熱、因高熱而觸發(fā)燃燒,這里面的每一步都是小概率事件,只有同時滿足幾個小概率事件才會引起嚴重的爆燃事故。
問題是,你敢在這方面拼人品嗎?
因此,小編每次在涉及電池安全的文章里,總會不厭其煩地和大家講,手機電池鼓包的必須仍、充電寶硌出了一個坑必須仍、電池發(fā)熱異常的必須仍........
家里要是有右側形態(tài)的電池,趕緊處理了吧!
總之,還是希望大家能重視起電池安全問題。除了手機和充電寶,大家也不妨檢查一下家里的其他數(shù)碼產(chǎn)品,比如PSP游戲機、移動音箱、電動刮胡刀、行車記錄儀.......凡事依靠鋰離子電池供電的設備,其內(nèi)部的鋰離子電池都要定期查看,看有沒有鼓包等現(xiàn)象。
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