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BoomShakalaka深度剖析锂电池爆炸原理_[#第一枪]

发布时间:2021-06-07 14:40:01 阅读: 来源:底漆厂家

雷锋网按:去年 9 月三星 Galaxy Note 7 爆炸事件引发全球关注,同时锂电池的安全问题也再次被提起, 现在距离这次事件已过去半年,雷锋网(公众号:雷锋网)带大家来了解一下锂电池到底由什么组成,以及什么物质会引发爆炸。本文由雷锋网编译自 Wired 。

这世界到底谁是统治者?人类?不对!房子?也不对!正确答案其实是锂电池。1991 年索尼将锂电池推向市场后,它们就开始登堂入室,从火星车到你手上的电子设备里都是锂电池的身影。

当然,锂电池能异军突起也是借了自身优势,它充电迅速,能将大量能量存储在小体积的薄片电池中,最重要的是其安全性能得到保证。不过,锂电池也有槽点,一旦这家伙出了问题,它就会变成炸弹。去年先是扭扭车起火,随后三星 Galaxy Note 7 又给我们上了一课(三星已经公布了电池爆炸的原因),看来所谓的锂电池起火爆炸不一定是偶然事件。

下面,我们就来剖析下锂电池里到底有什么,这个小家伙又是怎么变成小炸弹的?

锂钴氧化物

想要让轻薄高效的锂离子电池组有效存储和释放能量,让锂离子在正负极间不停的穿梭,就不能缺锂钴氧化物和石墨。当你给自己的电子设备充电时,电子会从外部流入电池内,这些电子会将锂离子从 LiCoO2(典型的二维锂离子通道的正极材料)中吸引出来,下一步它们会流向石墨电极等待与电子一起释放。在锂电极中,钴和氧会形成坚固的正八面体,这样一来当锂离子通过时,分子便不会分崩离析。不过,一旦温度过高,整个“大厦”就崩溃了,后果非常严重。

石墨

石墨是元素碳的一种同素异形体,我们熟悉的铅笔芯就是这种材料制造的。石墨形成了锂电池中的第二电极,在电池充电时,锂离子会暂时停留在这里。当你打开电脑,这部分存储的锂离子会从石墨中被释放出来并回流到锂钴氧化物中,这些锂离子回流的过程会产生电能,保证电脑顺利运行。

聚丙烯

一块聚丙烯的塑料薄板可以将电极分开,不过,这块隔板上有许多微米级的小孔,锂离子可以从这些小孔中穿过。如果你的手机出现燃损问题,多半就是这块隔板出了问题,因为正负极发生接触产生了热失控效应。一旦发生这种问题,锂电池马上就会产生大量热量(最高可达 930 摄氏度),同时电池内部压力增大,很容易就会爆燃。

碳酸亚乙酯

碳酸亚乙酯是一种可燃的有机溶剂,在锂电池中它负责驱动锂离子的运动。如果电池温度过高,该液体可能就会冲破电池外壳喷溅出来,一旦接触空气中的氧气,就会发生爆炸。

六氟磷酸锂

六氟磷酸锂是一种白色粉末,溶解后会变成碳酸亚乙酯。这种材料会漂浮在电池中,为锂离子的运动提供额外动力,加速电池的充放电,该材料不会爆炸,不过一旦泄露就会灼伤接触到的皮肤。

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