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電池知識

鋰電池是如何化身為“炸彈”的?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-05-26 14:45    點擊量:

封閉環(huán)境下,瞬間發(fā)生大量放熱的東西都有可能發(fā)生爆炸,鋰電池當然也不例外。

首先,鋰電池也是封閉的。鋰電池內部注有易揮發(fā)的有機物,為了避免這些有機物揮發(fā),整個電芯必須嚴格地封閉起來。

其次,如果發(fā)生意外,鋰電池瞬間大量放電,就會產(chǎn)生大量的熱。而如果這些熱量不能及時地傳遞出來,鋰電池就會膨脹,直到發(fā)生爆炸。

但是,這并不是說鋰電池就是危險的。每一節(jié)電池在出廠前都進行過嚴格檢查的,一般情況下是不會發(fā)生爆炸的。

那么什么是特殊情況呢?

第一,非正常使用。一邊充電、一邊玩游戲。這兩個過程都是產(chǎn)生熱量的過程,一旦過度放熱,就有可能使電池爆炸。這種可能性很小,但也有因此而發(fā)生過事故的。

第二,異常情況。比如從高空墜落、硬物刺穿、短路、暴曬、火燒等。再好的鋰電池也經(jīng)不起這樣的折騰,雖然很多并不是故意的。

第三,無知膽兒肥鬧的。有一個視頻:一個人拿電池在嘴里咬,幸運的是,從嘴里拿出來的時候才冒煙冒火的。還有明明自己不懂,還動手拆解鋰電池。

總之,鋰電池很安全,但也會發(fā)生爆炸。正如水很安全,也會淹死人一樣。

自從三星note7電池爆炸事件之后,鋰電池的安全問題就一直都被公眾媒體所關心,實際上鋰電池爆炸這件事并不是這幾年才出現(xiàn)的,鋰電池一開始就是帶著易燃易爆的屬性出現(xiàn)的,連發(fā)明鋰電池的索尼也沒有完全解決這個問題,就更別說其他廠商了,稍有不慎電池非常容易起火爆炸,當然這里指的是廠商的設計工作。

 

索尼是較早花大精力研究電池的科技企業(yè),索尼在1955年首次在自己的收音機產(chǎn)品上使用干電池,而后兩年又設計出了“006P”9V干電池,沿用至今。

雖然索尼對電池領域的涉及并不算最早,但在日后卻出人意料地開發(fā)了一款改變世界的產(chǎn)品。索尼挑選出了一種以LiCoO2 和C為電極的方案,經(jīng)過好幾年的實驗與研發(fā),終于在1992年推出了鋰離子電池(LIB),然而看似成功的背后確是苦難的起點。

就在索尼電池工廠建成前,離慶功宴還有幾天的時間,工廠生產(chǎn)線上傳來了噩耗,量產(chǎn)的電池性能遠低于試產(chǎn)的產(chǎn)品,研發(fā)團隊緊急召開會議研究原因,會議結束時慶功宴早已結束,“我當時甚至想到新工廠非得改成保齡球館不可了”昔日廠長感慨道。

經(jīng)過討論與實驗,終于找到了生產(chǎn)工藝的巨大問題,其實只是簡單的工藝順序問題,電極材料硬碳的粉碎與煅燒顛倒了。這樣一個本以為是“先加奶還是先加茶”的無關緊要的事項,差點就讓鋰電池的商業(yè)化胎死腹中。

緊急處理后面貌一新的鋰電池又恢復了生產(chǎn),并且也終于通過了家用攝像機部門的質檢

此時,已經(jīng)是攝像機部門指定供貨期限的最后一天, 橫空出世的鋰電池同時也打破了尺寸的常規(guī),直徑18mm、長度65mm,也就是當今廣泛采用的18650鋰電芯。

就在索尼的鋰離子電池市場反饋良好,產(chǎn)量爬坡之時的1995年,索尼郡山工廠發(fā)生嚴重火災,超過100萬塊的電池被燒毀,其嚴重性堪稱空前。

 

經(jīng)過調查取證,懷疑此次的火災是由接受老化測試的電池引起的,理論上沒有進行充放電的電池不可能起火,可是除此之外,并沒有調查出起火的原因。

眼看著才出生的鋰電池就要被扣上“危險品”的帽子,這不僅意味著工廠存放電池將會面臨很多困難,而且輿論對鋰電池的印象也將徹底改變,一念之差,索尼的電池產(chǎn)業(yè)將可能土崩瓦解。

在事故發(fā)生9個月后,索尼方面與東京消防廳交涉,長達4個小時的討論終于得出了鋰離子電池不屬于危險品的結論,雖然有驚無險,也付出了巨大的損失,但是剛剛喘上氣,索尼便著手改進鋰電池的安全性。

可盡管是這樣,索尼還是沒有杜絕意外事故的發(fā)生,2006年6月,在某個會議上,一臺戴爾筆記本電腦突然起火,其裝配的電池正是由索尼生產(chǎn)的大容量鋰離子電池。

兩個月后,戴爾方面宣布召回410萬塊可能引起著火的筆記本電池,同時啟動對索尼電池安全性的全面調查,同年10月,索尼召開新聞發(fā)布會,公司高管向消費者鞠躬道歉,并給出了電池的故障報告,稱是生產(chǎn)中混入了金屬微粒導致。

 

實際上早在鋰電池誕生之初,有些問題就已經(jīng)存在,并且直至現(xiàn)在也沒有完全從根源上解決,其中較為棘手的便是電池充電時析出的鋰結晶,結晶呈樹枝狀或針狀,可能會穿透隔膜造成內部短路,亦或是從電極上脫落,導致容量降低,也就是所謂的劣化循環(huán)。直到近幾年,仍有使用劣質充電器導致手機充電起火的事件,手機電池的循環(huán)次數(shù)容量衰減也依舊是消費者不滿意的點。


單的講,不論是鉛酸電池還是鋰電池,本質上都是通過化學反應來實現(xiàn)充電、放電的功能的。

冬天的低溫會降低化學成分的活性,導致電池的容量降低,電阻增大等,體現(xiàn)到電動車上,就會造成續(xù)航里程變短的現(xiàn)象。

冬季使用鋰電池電動車,盡量避免車輛停放在室外露天的場地,避免造成電池的損壞。
 

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