【警惕!鋰電池也會爆炸】鋰電池是由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池,手機(jī)、筆記本電腦、移動電源等設(shè)備都要用到它,與我們的生活息息相關(guān),爆炸后果不堪設(shè)想,究竟什么原因?qū)е卤兀?/span>它又有哪些危害?為了尋找答案,我們邀請到電力專家孫磊工程師助力解答。
實(shí)驗(yàn)開始前,孫工程師先拿來了兩塊電池做對比,一塊是完好無損的,一塊是經(jīng)過燃燒實(shí)驗(yàn)的。
可以看到,左邊已經(jīng)經(jīng)過燃燒實(shí)驗(yàn)的電池,安全閥已經(jīng)打開,呈現(xiàn)出黑糊狀態(tài),一些鋁已經(jīng)燒成熔融態(tài)。
今天模擬實(shí)驗(yàn)用的電池容量是86安時,大概相當(dāng)于一個電動車用的電池單體的容量。
電池拆開后可以發(fā)現(xiàn),內(nèi)部是一層一層卷狀的結(jié)構(gòu),就像蛋卷一樣,一層是正極,一層是負(fù)極,還有一層是隔膜。
電池已經(jīng)經(jīng)過了一次燃燒實(shí)驗(yàn),隔膜是有機(jī)物,比較容易燃燒,電池內(nèi)部的導(dǎo)電物質(zhì)是鋰離子,可以通過隔膜在正負(fù)極之間來回穿梭輸送電能。
但是在極端情況下,電池內(nèi)部的正負(fù)極之間的隔膜,有可能會因?yàn)槭軣岫a(chǎn)生收縮和融化。電池的正極和負(fù)極就會直接接觸在一起,瞬間產(chǎn)生大量電流,在電池內(nèi)部產(chǎn)生巨大熱量。
如果不能夠及時抑制,熱量有可能會持續(xù)產(chǎn)生,并且導(dǎo)致更多的隔膜融化,進(jìn)而導(dǎo)致更多的正極和負(fù)極接觸到一起,導(dǎo)致電池?zé)崾Э?,在極端的情況下會導(dǎo)致電池燃燒。
經(jīng)過拆解實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),燃燒后的鋰電池,不但外部損毀嚴(yán)重,內(nèi)部也是嚴(yán)重變形,明顯炭化。
孫工程師介紹,鋰電池本來是一個能量存儲的設(shè)備,它在一種有序的釋放過程中會比較方便生活,但是在無序的或者失控的狀態(tài)下,會釋放能量造成危害。
在釋放和失控的過程中,鋰電池會產(chǎn)生一些可燃?xì)怏w,甚至是一些有毒氣體,像硫化氫、氟化氫,對人造成損傷和危害。
鋰電池的威力巨大,如若使用不當(dāng),后果相當(dāng)危險!那么,在什么情況下,鋰電池會出現(xiàn)安全隱患呢?
第一種是過充:持續(xù)地給電池充電,而又沒有保護(hù)措施,會存在很大的安全隱患。
第二種是短路:內(nèi)部短路可能是結(jié)構(gòu)上的一些損傷,造成的內(nèi)部的正極和負(fù)極直接接觸,外部短路的話包括可能會有一些導(dǎo)電的鐵絲、銅絲或者一些金屬片,造成瞬間的大電流,可能會引發(fā)發(fā)熱和電池的燃燒;
第三種是加熱:例如天氣炎熱,或者使用的環(huán)境溫度比較高,也會造成電池內(nèi)部的一些有機(jī)物的融化和收縮,造成電池正負(fù)極短接,最終會造成電池的燃燒和爆炸。
一般的手機(jī)電池、電動車充電電池以鋰離子電池居多。鋰離子電芯充電后,處于一種高能量的狀態(tài),鋰離子電池在意外情況下(高溫、過充放、內(nèi)外短路等)引起鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)生熱量,產(chǎn)生的熱量若沒有及時散失,則會引起電池的溫度進(jìn)一步升高,副反應(yīng)加速,釋放更多的熱量,導(dǎo)致溫度再次升高,進(jìn)一步加劇反應(yīng)過程,釋放更多的熱量,最終導(dǎo)致電池?zé)崾Э刂鸹虮ā?nbsp;
導(dǎo)致鋰離子電池爆炸的原因有炙烤、高溫、外短路、擠壓和撞擊、過充電、過放電、浸泡等等。
一定要注意安全使用!