近些年來(lái)，由鋰電池引發(fā)的爆炸事故頻頻發(fā)生。生活在現(xiàn)代，但凡目力所及，總能看到些藏著電池的物件：低頭刷著的手機(jī)、不停敲擊的筆記本電腦、路邊停泊的汽車……都由鋰離子電池暗中供能。而對(duì)鋰離子電池安全隱患問(wèn)題的討論，一直以來(lái)不絕于耳，畢竟這些電池生來(lái)就是“爆”脾氣。

為什么鋰電池會(huì)變身“定時(shí)炸彈”？

商用的鋰離子電池主要由四部分組成，分別是正極、負(fù)極、隔膜和電解液。

充電時(shí)，鋰離子從正極中出來(lái)，經(jīng)過(guò)電解液，穿過(guò)隔膜到達(dá)負(fù)極，放電時(shí)則相反。于是，隨著電池的使用，鋰離子如同一輛公交車，攜帶著作為乘客的電荷們，不斷地在兩極間往返，完成充放電的功能。而隔膜的作用就是阻隔正負(fù)極，防止短路的發(fā)生。

這種四位一體的設(shè)計(jì)，給鋰離子電池帶來(lái)了巨大的成功，但卻也在多個(gè)方面埋下了隱患。

首先，電池內(nèi)部的電解液含有大量有機(jī)物，比如碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯。這些家伙一個(gè)個(gè)都自帶燃爆屬性，臉上寫(xiě)著“遠(yuǎn)離火源”四個(gè)大字。

此外，一塊電池的正負(fù)極一旦短路，就會(huì)大量發(fā)熱，甚至產(chǎn)生火花。不少人小時(shí)候可能做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)：拿鐵絲把一節(jié)電池的正負(fù)極連起來(lái)，鐵絲會(huì)變燙，甚至可以拿來(lái)切泡沫，就是這么個(gè)原理。

既然短路這么危險(xiǎn)，人們自然就想到要用個(gè)東西把正負(fù)極隔起來(lái)，于是就引入了隔膜。

然而，現(xiàn)代電池追求小體積，為了保證能量供給，正負(fù)極和電解液都不能少，那么就只有去壓榨“不那么重要”的隔膜體積了。于是，電池隔膜被“削減”地越來(lái)越薄，主流的鋰離子電池隔膜厚度僅有20微米左右。也就是說(shuō)，兩片隔膜疊起來(lái)的厚度，剛好接近一根頭發(fā)的直徑。

這層薄膜一旦破損，問(wèn)題就會(huì)很嚴(yán)重。2016年，三星Note7電池火災(zāi)就是因?yàn)楦裟ぬ。菀妆灰恍┖附用虊?，從而?dǎo)致電池短路引發(fā)爆炸。聽(tīng)起來(lái)，這些電池算是受了“工傷”了。

即便沒(méi)有這些焊接毛造成的“工傷”，電池本身也暗藏著刺穿隔膜的隱患，這類現(xiàn)象叫做“枝晶”。

枝晶這個(gè)問(wèn)題，算是一種寫(xiě)在鋰電池“基因”里的病。因?yàn)閯?dòng)力學(xué)等因素，鋰電池在使用過(guò)程中，電極的表面會(huì)形成一些“小毛刺”，這些小毛刺就叫做”枝晶“。而且枝晶會(huì)越長(zhǎng)越大，最終就會(huì)穿透隔膜，造成短路。