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(bao)炸的恐慌心理總是(shi)讓人們(men)在事情(qing)過(guo)去后還心有余悸，包括戴爾、蘋果這樣的全球(qiu)品牌也有過(guo)類似(si)的尷尬情(qing)況。這使(shi)人們(men)不得(de)不考慮(lv)一(yi)個問題(ti)：鋰(li)電(dian)池的爆(bao)炸是(shi)不可避免的的嗎?
手機、筆記本等所用的是鋰離子電池，所謂鋰離子電池就是靠鋰(li)離(li)子在正(zheng)負(fu)極(ji)間的(de)(de)(de)(de)運動來實現電(dian)量供應(ying)和釋(shi)放(fang)的(de)(de)(de)(de)裝置，它要求鋰(li)離(li)子在正(zheng)負(fu)極(ji)間進(jin)行穿梭運動時不(bu)能(neng)附加(jia)其它影響因素，即干(gan)凈地(di)運動。從(cong)理論上來說(shuo)，這種設計是完全可(ke)以實現的(de)(de)(de)(de)，但在實踐過程中(zhong)，由于鋰(li)離(li)子電(dian)池是敏感性極(ji)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)產品(pin)，任(ren)何一點(dian)異常的(de)(de)(de)(de)情(qing)況都可(ke)能(neng)導致(zhi)電(dian)池出(chu)現問題。
所有(you)的(de)鋰(li)電(dian)池爆(bao)炸都(dou)是由短(duan)路引起的(de)，引起短(duan)路的(de)現象有(you)過(guo)(guo)充、過(guo)(guo)放、過(guo)(guo)流、過(guo)(guo)熱，它們是通過(guo)(guo)鋰(li)電(dian)池內(nei)部結(jie)構而形成電(dian)池短(duan)路的(de)，所謂內(nei)因決定(ding)外因的(de)意思，鋰(li)電(dian)池結(jie)構本(ben)身是一(yi)個(ge)工藝制(zhi)造過(guo)(guo)程，而工藝制(zhi)造過(guo)(guo)程是難以100%避免瑕疵存在的(de)。
鋰離子逗留的(de)正負(fu)極(ji)應該潔凈，穿(chuan)梭其間(jian)的(de)電(dian)(dian)解液、隔(ge)膜也(ye)應無雜質，但在(zai)(zai)制(zhi)造過(guo)程(cheng)中(zhong)，電(dian)(dian)解液與(yu)隔(ge)膜難(nan)以完全避免沾(zhan)著金(jin)屬粉塵、銅箔或者鋁箔等碎片(pian)(pian)。當人們(men)使用不當(過(guo)充、過(guo)放、過(guo)流)或者把鋰電(dian)(dian)池置(zhi)于(yu)極(ji)端環境(過(guo)高溫(wen)度)下，鋰電(dian)(dian)池就會(hui)過(guo)熱(re)(re)，碎片(pian)(pian)在(zai)(zai)常(chang)溫(wen)下的(de)安(an)靜狀態被打破，從而會(hui)在(zai)(zai)一個較熱(re)(re)的(de)電(dian)(dian)解液空(kong)間(jian)中(zhong)進(jin)行熱(re)(re)運(yun)動。下一步，如果(guo)碎片(pian)(pian)接(jie)近(jin)了隔(ge)膜，熱(re)(re)的(de)碎片(pian)(pian)將影響隔(ge)膜的(de)隔(ge)離作用，也(ye)就造成短路。
可見，短(duan)路是由于兩(liang)個原因引(yin)起的(de)(de)：一(yi)是電(dian)池(chi)體(ti)內有(you)雜質，二(er)是雜質會(hui)運動，二(er)者的(de)(de)中(zhong)介(jie)是發(fa)熱，因此，短(duan)路必(bi)然有(you)發(fa)熱伴隨，而發(fa)熱并不必(bi)然短(duan)路。第三步，短(duan)路會(hui)迸發(fa)火花(hua)，而電(dian)解液是易(yi)燃(ran)(ran)液體(ti)，火花(hua)在一(yi)個密閉的(de)(de)空間中(zhong)就會(hui)引(yin)發(fa)電(dian)池(chi)的(de)(de)燃(ran)(ran)燒和爆(bao)炸(zha)，這(zhe)一(yi)點(dian)很容(rong)易(yi)理解。因此，現在有(you)一(yi)種聚合物鋰電(dian)池(chi)以膠體(ti)電(dian)解質代替液體(ti)電(dian)解質，可以降低(di)短(duan)路的(de)(de)概率。但也不能完全避(bi)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、燃(ran)燒(shao)和爆炸三種情況，而燃(ran)燒(shao)引(yin)發的安全問題最為嚴重。
本文摘自于中國鋰電網