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安全的鋰電池需要怎樣的內部結構設計?

       因鋰電池引起手機爆炸(zha)的恐慌心理總是讓人們在事情過(guo)去后還心有余悸(ji),包括戴爾、蘋果這樣的全(quan)球(qiu)品牌也有過(guo)類似的尷尬情況。這使人們不(bu)(bu)得不(bu)(bu)考慮一個問(wen)題:鋰電(dian)池的爆炸(zha)是不(bu)(bu)可避(bi)免的的嗎?

  手機、筆記本等所用的是鋰離子電池,所謂鋰離子電池就(jiu)是(shi)(shi)靠鋰離子(zi)(zi)在正(zheng)負極間的運動來實(shi)現(xian)電量供應和釋放的裝置,它要求鋰離子(zi)(zi)在正(zheng)負極間進行穿(chuan)梭運動時不能附加其(qi)它影響因素,即干凈地運動。從理論上來說,這種設計是(shi)(shi)完全可以(yi)實(shi)現(xian)的,但在實(shi)踐過程中,由(you)于鋰離子(zi)(zi)電池是(shi)(shi)敏(min)感性(xing)極強的產品,任何一點異常的情況都可能導致電池出現(xian)問題。

  所有(you)的鋰電池(chi)爆炸(zha)都(dou)是(shi)由短(duan)(duan)路引(yin)起的,引(yin)起短(duan)(duan)路的現象有(you)過(guo)充、過(guo)放、過(guo)流、過(guo)熱,它(ta)們是(shi)通過(guo)鋰電池(chi)內(nei)部結(jie)構而形成電池(chi)短(duan)(duan)路的,所謂(wei)內(nei)因(yin)決(jue)定外因(yin)的意(yi)思,鋰電池(chi)結(jie)構本身是(shi)一(yi)個工(gong)(gong)藝(yi)(yi)制造(zao)過(guo)程,而工(gong)(gong)藝(yi)(yi)制造(zao)過(guo)程是(shi)難(nan)以100%避免(mian)瑕疵存在的。

  鋰離子逗(dou)留的(de)(de)正(zheng)負極應(ying)該潔凈,穿梭(suo)其間(jian)的(de)(de)電(dian)解液、隔膜(mo)也(ye)應(ying)無(wu)雜質,但(dan)在制(zhi)造(zao)過程中(zhong),電(dian)解液與隔膜(mo)難以完全避(bi)免(mian)沾(zhan)著金屬粉塵、銅箔或者鋁箔等碎(sui)片(pian)(pian)。當人(ren)們使用(yong)(yong)不當(過充、過放、過流)或者把鋰電(dian)池置于(yu)極端環境(jing)(過高溫度(du))下(xia)(xia),鋰電(dian)池就會過熱(re)(re),碎(sui)片(pian)(pian)在常溫下(xia)(xia)的(de)(de)安靜狀(zhuang)態被(bei)打破,從而會在一(yi)(yi)個較熱(re)(re)的(de)(de)電(dian)解液空間(jian)中(zhong)進行熱(re)(re)運動。下(xia)(xia)一(yi)(yi)步,如(ru)果碎(sui)片(pian)(pian)接近了隔膜(mo),熱(re)(re)的(de)(de)碎(sui)片(pian)(pian)將影響隔膜(mo)的(de)(de)隔離作用(yong)(yong),也(ye)就造(zao)成短路。

  可(ke)(ke)見,短路是(shi)由于(yu)兩個原因(yin)引起的(de):一(yi)是(shi)電(dian)(dian)(dian)池體(ti)內有雜質(zhi),二是(shi)雜質(zhi)會運動(dong),二者的(de)中(zhong)介(jie)是(shi)發熱(re),因(yin)此,短路必然有發熱(re)伴隨,而(er)發熱(re)并不必然短路。第三步,短路會迸發火(huo)花,而(er)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)是(shi)易燃液(ye)體(ti),火(huo)花在一(yi)個密閉的(de)空間中(zhong)就會引發電(dian)(dian)(dian)池的(de)燃燒和爆炸(zha),這一(yi)點很容易理(li)解(jie)(jie)(jie)。因(yin)此,現在有一(yi)種聚(ju)合物鋰電(dian)(dian)(dian)池以(yi)膠體(ti)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)代替液(ye)體(ti)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi),可(ke)(ke)以(yi)降低短路的(de)概率(lv)。但(dan)也不能完全避免。

  一旦電池發生短路,視電池結構和溫度高低程度的不同,一般來說,電池體會出現漏液(ye)、燃(ran)燒和爆炸(zha)三種情(qing)況,而燃(ran)燒引發的安全問題最為嚴(yan)重。

                                                                                                                                          本文(wen)摘自(zi)于中(zhong)國鋰電(dian)網

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