不搞清楚这个睡不着觉!为什么锂电池容易爆炸燃烧?

原创  2018-07-17  作者  智趣狗

前不久智趣狗曾推送过一篇文章《小心移动炸弹!淘汰的充电宝怎样处理才安全?》,里面提到磕碰变形过的充电宝要趁早处理,否则就会留下严重的安全隐患。有不少童鞋给狗狗留言,问这个“隐患”从哪里来,原理是什么?



考虑到电池安全问题与我们息息相关,所以小编还是决定好好和大家唠一唠,将这个问题讲清楚。


不知道大家还记不记得2016年三星Galaxy Note 7引起的“爆炸门”?



Galaxy Note7燃损的原因是一种“巧合”,为了让Galaxy Note7实现瘦身,同时还保留前后3D曲面玻璃、防水功能、无线充电等“浪费空间”的设计,这款产品不得不采用更紧凑的空间设计来安置3500mAh的大容量电池。可惜,如此紧凑的空间和结构,已经超出了原先对电池的保护能力,一旦用户在平常的使用中因手机磕碰、撞击或其他情况导致内部的电池受到过度挤压的情况,就有很小的几率导致电池短路,从而引起爆燃现象。


实际上,以上就是锂电池安全隐患的一个典型案例。


至于锂电池为啥会一短路就会爆炸燃烧,还得从它的结构说起。


简单来说,锂电池(包括18650和锂聚合物)的内部都是由正极材料(如LiCoO2,均匀的涂布在铝箔上)、电解质(电解液)、隔离膜和负极材料(多为石墨,均匀的涂布在铜箔上)构成。



其中,正极材料将影响同体积电池的能量密度,现阶段智能手机电池只能在3000mAh到4000mAh容量之间晃荡,就是因为没有更经济的可以明显提升能量密度的正极材料所致。想实现超过5000mAh的电池?不是不成,那就必须增加电池体积,最终导致手机变厚变重。


关键的地方来了,隔离膜虽然不起眼,而且对锂电池的性能没有半点增益效果,但它却是锂电池中最至关重要的核心。原因就是,隔离膜扮演着锂电池体内的“防爆墙”的角色。


在锂电池的充放电过程中,正极与负极是绝对不能接触的,否则就会出现短路,造成电池异常发热。好一点的情况是导致电池鼓包,而差一点的情况,就是燃烧甚至爆炸。



OK,接下来就可以回答第一段中网友的提问了。


充电宝的电池多以18650电芯或锂聚合物电芯组成,而智能手机则都是锂聚合物电芯。反正无论是什么电芯,它们最怕的就是穿刺或大幅度的形变,因为在这两种极端的情况下,锂电池内部的隔离膜有一定几率会出现破损。


隔离膜一破,就为正负极材料之间的“不友好”访问奠定了坚实的基础。如果你手欠,本着科学实验的态度用金属的刀片或剪刀尖刺破锂电池,则会直接导致正负极材料的接触而短路。



电池内部的短路,会瞬间产生大量的热量,而电池内部的电解质和电解液在高温条件下会被电解从而产生气体,从而引起电池鼓包,当压力升高到一定量后则会冲破电池外壳(18650的铝壳或锂聚合物电池的铝膜)。


这还没完,当锂电池中的正极材料与空气接触时有一定几率会引起燃烧,如果是锂聚合物电池则会点燃电解质,产生强烈火焰;如果是18650电芯则会引燃电解液,气体极速膨胀发生爆炸。



理论上讲,正规锂电池在出厂前都会进行刺穿认证,使用一定直径的压力机针刺穿电池而不起火不爆炸,只有经过这个测试才能量产出厂。但是,电池因挤压、碰撞、穿刺、变形而引起短路,因短路而引起高热、因高热而触发燃烧,这里面的每一步都是小概率事件,只有同时满足几个小概率事件才会引起严重的爆燃事故。


问题是,你敢在这方面拼人品吗?


因此,小编每次在涉及电池安全的文章里,总会不厌其烦地和大家讲,手机电池鼓包的必须仍、充电宝硌出了一个坑必须仍、电池发热异常的必须仍........


家里要是有右侧形态的电池,赶紧处理了吧!


总之,还是希望大家能重视起电池安全问题。除了手机和充电宝,大家也不妨检查一下家里的其他数码产品,比如PSP游戏机、移动音箱、电动刮胡刀、行车记录仪.......凡事依靠锂电池供电的设备,其内部的锂电池都需要定期查看,看有没有鼓包等现象。


小编也不是专业人士,以上原理不知道说的清楚不清楚,对不对。如果你是搞这方面的专家达人,也希望可以传授一下就电池使用安全方面的心得与经验,让危险远离亲爱的小伙伴们。


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