鋰電池為何會成為定時“炸彈”呢？鋰電池的防爆措施有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-23 18:32
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１９７６年３月，美國埃克森石油公司工程師惠廷厄姆制造出了首個鋰電池原型——他用鈦硫化物作為負極，鋰金屬作正極，依靠鋰離子在“正極—負極—正極”間的運動形成電流，完成充—放電過程。鋰電池在能量密度、自放電程度等各項指標上，都大大優(yōu)于當時其他的可充電電池，從而引發(fā)了科學(xué)界和企業(yè)界的研發(fā)熱潮。上世紀８０年代，人們對鋰電池不斷進行改進，如采用含鋰化合物作正極、碳素材料作負極，使它體積更小、能量密度更大、運行更穩(wěn)定、價格更便宜，鋰電池于是逐漸成為可充電電池的主流，特別反映在便攜式電子裝置上，甚至已被用作電力汽車的動力。
電解液中埋下“飛彈”
據(jù)美國知名科普作家馬歇爾·布雷恩在鋰電池系列文章中的介紹，鋰電池爆炸絕大多數(shù)是由短路引起的，具體原因包括充電過壓／過電流、使用老化等。
鋰電池的制造過程中，因為制造工藝本身的紕漏，很容易在本應(yīng)絕緣的兩極之間，留下金屬粉塵、銅箔、鋁箔碎片。這些角料在電池較熱（多見于長時間使用或充電時）時，就像沸水中的米粒一樣，在電解液中作隨機性熱運動。如果恰好有微?；蛩槠咏?a href="http://www.pdszhhs.com">電池正負級中間的隔膜，就可能造成隔膜穿孔，進而引發(fā)微短路。由于電池內(nèi)的有機電解液屬易燃物，微短路可能造成爆炸、燃燒等事故，一般有以下三種情況：
?。保a(chǎn)生火花點燃電解液，進而殃及塑料機身和與之接觸的易燃物，造成火災(zāi)；
?。玻痣姵貎?nèi)溫度急驟上升，電池內(nèi)空間很狹小，可能因壓力增加而爆炸；
３．電池內(nèi)溫度上升較慢，電池外殼逐漸溶化，使有腐蝕性的電解液泄漏。
鋰電池的安全隱患目前無法杜絕，因為再先進的制造工藝，都難免會在電解液中埋下“飛彈”。需要指出的是，正規(guī)部門對鋰電池的生產(chǎn)、銷售都有嚴格規(guī)范，質(zhì)量合格的鋰電池內(nèi)，碎片的數(shù)量和大小都被控制在很小的范圍內(nèi)，穿破隔膜的幾率極低；電池外殼也采用阻燃材料，不容易產(chǎn)生明火。
鋰電池的防爆措施
鋰電池的安全隱患，電池制造商當然心知肚明，那么他們采用了哪些防爆措施呢？以筆記本電腦鋰電池為例，其工作原理是：鋰電池在充電接近充滿、放電接近放干的時候，電壓會下降，控制電路檢測到這種情況后，通知保護電路切斷電源，以防止過充或過放，以免電池壽命縮短。
目前的筆記本鋰電池都具備較為完善的多級保護機制，即使在電源充電器、筆記本電腦出現(xiàn)異常的情況下，筆記本電池也能轉(zhuǎn)為自動保護狀態(tài)，一般不會發(fā)生爆炸。但一旦控制電路和保護電路的工作能力減弱時，電池就瀕臨“危險”了。手機等電子產(chǎn)品的鋰電池充放電保護機制，與此類似。
不需對它“敬而遠之”
近年來鋰離子電子產(chǎn)品爆炸事件屢見報端，引起了很多消費者的恐慌，一些人在為自己的手機、ＭＰ３充電時往往“敬而遠之”；還有人因為害怕，干脆長期將筆記本電池棄之一旁，造成報廢。但從調(diào)查結(jié)果來看，大多數(shù)鋰電池爆炸事件都是因用戶不注意安全提示，如擅自改裝、使用不匹配的充電器、將電池置于極端環(huán)境下等造成的。
需要指出的是，鋰電池技術(shù)作為一種經(jīng)過３０多年研究、已成功實現(xiàn)商業(yè)化的成熟技術(shù)，其安全性是有保證的。正規(guī)廠牌的鋰電池在出廠時都會經(jīng)過無數(shù)道測試程序，售出后還有信息反饋機制，以便對問題產(chǎn)品及時召回。
美國交通安全管理局（ＴＳＡ）給出以下安全使用鋰電池的建議：
?。保褂迷b充電器：充電時間是鋰電池爆炸事件的高發(fā)期。原裝充電器比兼容充電器更能保證電池安全。
２．使用可靠的電池：盡量購買原裝電池，不要為省錢而購買“二手貨”或“水貨”，這類電池可能經(jīng)過維修，不如原裝電池可靠。
?。常灰獙㈦姵刂糜跇O端環(huán)境：高溫、碰撞等都是電池爆炸的重要誘因，盡量讓電池處在一個穩(wěn)定的環(huán)境中，遠離高溫的地方。
?。矗畡e嘗試改裝：不少年輕人喜歡給自己的手機“美容”，更有人“膽大心細”地把手機自行改造。但不當改裝卻極易釀成事故。手機是一種精密的通訊設(shè)備，在設(shè)計時，廠商會對其安全性進行嚴格的考證。改裝后，電池可能處在之前未被考慮到的環(huán)境，增加了安全隱患。
鋁塑膜外殼電池較安全
在深圳做電池生產(chǎn)十幾年的王先生透露，如果要完全正規(guī)地生產(chǎn)電池，成本一般要15~20元，零售價肯定要超過30元，所以一二十元的廉價電池肯定會偷工減料，采用質(zhì)量較差的電池芯。
“電池芯分鋼殼、鋁殼和鋁塑膜的，鋼殼和鋁殼比較便宜。”王先生說，鋼殼強度最高也最危險，因為鋼不容易變形，達到膨脹變形時，內(nèi)部已經(jīng)積攢了很多氣體，一旦爆起來威力就很大，“就像彈殼一樣”。這次炸瞎江先生的電池，就是鋼殼電池?，F(xiàn)在有些大品牌廠家使用鋁塑膜外殼的電池，相對安全很多，不過成本要比鋼殼的貴兩成，占市場份額一成都不到。
改裝電池 有如手雷
一名電池生產(chǎn)廠家說，改裝手機電池十分危險，因為被改裝后，電池的電壓特性被改變，導(dǎo)致收集電量顯示不準確，加上改裝后可能引起散熱問題，這也是爆炸的重要原因。
質(zhì)監(jiān)部門提醒：新電池首次充電時可用手觸摸外殼溫度是否過高，一般電池充電初期（1小時內(nèi)）會發(fā)熱，但溫度不會太高；過后溫度會接近環(huán)境溫度；若充電1小時后，電池外殼溫度很高（燙手），則有可能電池充電保護電路存在問題，為安全起見，應(yīng)停止使用。此外，不要頻繁充電，避免長時間充電，充滿即可。如果電池不慎摔過或被重物撞擊過，不要急于充電，一定要檢查電池的外殼是否有裂紋，充電時注意電池外殼溫度是否異常，以免內(nèi)部保護電路損壞造成意外發(fā)生。
