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探究鋰離子電池爆炸起火的原因

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年12月22日  

為了保證實驗有較高的參考價值,記者特地準備了三種不同類型的鋰離子電池,分別是平板電腦軟包鋰離子電池的應用,筆記本電腦圓柱形鋰離子電池的應用,以及手機常用的硬盒鋰離子電池。


消防隊員把電池放在一個廢棄的長凳上,然后用鉗子在外殼上挖了一個小洞。當鋰離子電池外殼破裂時,軟包鋰離子電池就會膨脹,留下一個空隙,開始冒出白煙。消防隊員隨后將水倒在鋰離子電池上,白色的煙霧變得更加兇猛,還發出了叮的一聲,倒在鋰離子電池上的水也出現了起泡的現象。


隨后,消防隊員將圓柱形鋰離子電池和硬殼鋰離子電池打碎。兩個鋰離子電池被切開后,開始并沒有冒出多少白煙,但當水倒在上面時,從破裂的許多小氣泡中冒了出來。不到兩分鐘,鋰離子電池周圍的溫度開始上升,水的痕跡被鋰離子電池的熱量烤干。消防隊員表示,這是鋰離子電池受到物理損傷時所發生的情況。


今年一月,東城區體育館路的一處住宅發生火災。當消防隊員們將一輛電動汽車冒煙的電池埋在雪里時,電池起火了。事后,電動汽車的電池是鋰離子電池。


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據了解,金屬鋰的化學性質非常活躍,有潮濕物品的危險,它會暴露在水中或潮濕的空氣中會釋放易燃氣體。事實上,鋰離子電池發熱和可能被焚燒的重要原因是短路和電流過大,而在手機的情況下,充放電電流過大幾乎不可能出現。然而,造成鋰離子電池短路的因素很多,包括電池的物理損傷、工作環境的溫度以及正負短路三種情況。假如鋰離子電池外殼損壞,將導致電池內部短路,從而加熱和燃燒。


華中科技大學電氣學院副教授楊勇告訴記者,一般來說,鋰離子電池中含有的電解質處于密封狀態,不會受到攻擊的影響。然而,當鋰離子電池外殼破裂,內部的電解質遇到空氣或水時,它會發生化學反應,出現氣體和熱量。當反應強烈時,它會燃起火焰,甚至爆炸。


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防止暴力沖突


由于鋰離子電池的這一特性,世界特種運輸協會(IATA)將其列為危險品(DGR)。相信很多人都有這樣的經歷,乘坐飛機時,帶有鋰離子電池的電子設備是不允許托運的,只能隨身攜帶。乘客不允許攜帶超過160Wh(瓦特小時)的鋰離子電池,這些電池也可以放在單獨的塑料袋中攜帶,或者用絕緣材料包裹起來。


聚合物電池被廣泛應用于遙控模型游戲中。但更新、更先進的鋰離子電池仍然存在風險。一位玩家曾經在窗臺上放了一塊鋰聚合物電池。其結果是,太陽的照射導致電池內部的壓力新增,導致電池爆裂并釋放出煙霧。還有玩家在直升機模型試飛時,將鋰聚合物電池扔進螺旋槳,幾節電池在空中瞬間冒煙,機身被鋰離子電池損壞時釋放出高溫變形。


平板電腦的鋰聚合物電池也用,但由于電池的充電和放電容量的平板電腦是遠遠低于模型,當電池受物理傷害,瞬時釋放的能量不相同大,但同樣的高溫將會被釋放出來。例如,假如平板電腦是由一個輪子翻過來的,看看它是否冒煙,假如不是,那么觸摸電池所在的外殼,看看溫度是否正常。不要不小心把它撿起來放進包里,以免引起更大的火災事故。龍潭中隊一班班長王洪宇辯稱,使用鋰離子電池等電子設備,如平板電腦,要注意防止暴露,還要防止劇烈碰撞。


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