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12月 7 2016

〖 涨知识 〗锂电池不是爆炸的罪魁祸首 高温才可怕?


已有40年历史 锂电池还会爆炸

  

北京时间9月2日,韩联社引用三星电子官方人士的话称,由于问题电池存在起火风险,三星预计将会宣布在全球范围内召回GalaxyNote 7智能机。很不幸地,任何装有电池的产品都有爆炸的可能,近来频传的 Note 7 爆炸事件也不是新鲜事了,甚至没有爆炸过的手机品牌还算是少数,就连苹果的 iPhone 都有传出过爆炸事件。

  

由手机电池爆炸让笔者不得不想起,2016年年初平衡车爆炸的一系列事件。2016年初,连续发生的平衡车自燃、乘客摔伤事件促使美国消费安全委员会发表了一封公开信,称“美国市面上所有的电动平衡车都不安全”,美国亚马逊、玩具反斗城及Target等零售商先后下架了电动平衡车。2015年底,英国和澳大利亚相继出台禁令,禁止智能平衡车上路。

现在电池技术这么先进 为何平衡车还会爆炸

手机电池

国外真实的爆炸案例

  

不管是手机还是平衡车都发生了爆炸,罪魁祸首为什么每一次都是电池呢?国外媒体日前发表文章称,时至今日我们还没有使用上比已有40年历史的锂离子电池更优秀能量存储设备,这也就是说,锂电池是目前最好的电池了,然而科技已经如此先进了,锂电池却还时不时地爆炸,让我们普通人很难理解吧。

  

不过大家也不要过于担心,因为锂离子的趋势,使锂离子电池具有较高的能量密度、功率密度,较好的循环性能及可靠的安全性能。

电池不是罪魁祸首 高温才可怕

  

想要了解为何锂电池总是肇事者,就要先知道锂电池的构造。锂电池两端分为正负两极,中间装着电解液,电压流经电解液,将锂离子从一端带到另外一端,这就是充电与放电的过程。

锂电池的构造

通常这个过程不会有什么问题,但当问题发生时,就会以非常快的速度产生极大的后果。至于会有什么问题呢?常见的问题之一就是过度充电而导致电池过热,甚至进一步使正极产生化学变化,最终可能起火燃烧或是爆炸。可别认为电池过热只会发生在过度充电,同样地,过度放电也会发生同样意外,因为负极包含了氧化物,会与电解液产生化学反应,进而放热。而劣质电池还可能因为有杂质跑进电解液中而导致上述反应。

温度过热的电池发生爆炸

  

可别小看电池过热这个问题,因为过热会导致反应加速,一旦温度持续飙升到 150 ℃ 甚至超过,就很有可能在你的口袋裡或是包包中起火燃烧。

劣质锂电池很容易出现温度过高现象

  

至于锂电池何时可能会过热呢?这很难说。有些劣质或有问题,或是在不当使用的情况下的锂电池很可能在第一次充电或放电就严重过热;而有些可能随着充放电循环次数的增加而衰弱,导致过热。无论是正负极还是电解液,只要有一点问题,就可能酿成大祸,这也或许是鼻祖Segway平衡车爆炸的原因。

安全防护机制出问题 值得思索

  

照理说,任何一家平衡车或者手机厂商都会有这个措施,避免电池过热造成起火甚至爆炸,当然鼻祖Segway平衡车也不例外,而且越来越多的平衡车爆炸事件屡屡发生,到底当中出了什么问题?

安全防护机制出问题 最终导致爆炸

  

电池本身通常会有一块保护电路的晶片,用来防止电池过充或过度放电。但是很多制造商为了电池的稳定性,会无形中在电池外面增加一层保护装置,这一层保护就像是给电池盖上了棉被,电池在充电时产生的热量无法传递和散热,虽然这种设计不是主要原因,但也会有一定的影响。

保护电路的晶片

  

最重要的是保护电路的晶片似乎没有起到功效,否则不会发生这么多起爆炸事件。

  

已经有很多人开在想,那为什么不发明一种不会过热的电池呢?当然要电池不会过热可能有点困难,但至少科学家已经朝这方向前进。在史丹佛大学的研究员设计了一种机制,他们发明了一种膜,如果电池过热,这个膜就会不断扩张,直到将负极包覆住进而阻断电流。

  

当我们不断强调电池容量有多大时,强调平衡车续航能力有多强时,是不是也同时忽略了电池的安全性呢?这可能是所有平衡车制造商应该思索的问题。

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Written by yuefabo


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