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為何鋰離子電池會成為炸彈?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年10月15日  

從化學的角度來看,引發鋰離子電池爆炸的原因有很多,其中相當一部分原因和廠商的設計缺陷有很大關系。


眾所周知,電池爆炸的一個重要誘因即是電池短路(即電池所在的電路中沒有用電器,以至短時間內通過電池內部的電流過大的現象),而無論是電池短路還是過度充電(鋰離子電池爆炸的另一個重要誘因,即電池充電電壓高于其設定的上限),都會導致鋰離子電池內部在短時間內積聚大量的熱量和氣體(鋰離子電池工作時會生成氣體)。


這樣一來,為了釋放壓力,鋰離子電池要么會激發內部的壓力釋放裝置,要么會直接使其外殼裂開,而這兩種情況均會導致電池內部材料直接接觸空氣,從而發生燃燒。


一般而言,鋰離子電池爆炸燃燒很少會因為外部電路故障,這也就意味著絕大多數的鋰離子電池爆炸燃燒事件,均源于電池內部的設計缺陷。


例如在前面所述的索尼筆記本電池爆炸事件中,問題電池的電解液部分即被檢出了金屬雜質,該事故也正是因金屬雜質造成了意料之外的導電,形成了內部短路而誘發爆炸的。


無獨有偶,波音787飛機鋰離子電池起火事件,也和飛機電池在特殊環境下,電解液的性能大幅下降,從而誘發內部短路有關。


當然,這兩起鋰離子電池爆炸燃燒事件之中,所涉及的均為傳統的鋰離子電池,而本次三星GalaxyNote7爆炸事件中的主角則是鋰離子聚合物電池,那么鋰離子聚合物電池在此類事件之中,又有什么特殊之處呢?


其實一般而言,鋰離子聚合物電池由于并不具備硬質外殼,劇烈爆炸燃燒的可能性已經大大降低,此類電池在出現爆炸事故時,會因外殼的抗沖擊能力差而提前爆開,從而通常表現為爆炸后緩慢燃燒。


不過,鋰離子聚合物電池在形狀上的高度可變性,既能夠給設備生產廠商以更多的自由設計空間,也往往要對電池組部分進行額外的設計。這樣一來,便難免出現電池組設計不過關,進而引發事故的情況。


在本次三星GalaxyNote7爆炸事件之中,目前已經初步確定的是,生產工藝存在重大缺陷的電池組很可能便是爆炸的元兇。


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