锂离子电池爆炸的主要原因有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-06-29 12:03
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在工研院得到的经验是：「怎么这么难爆啊！」在工研院，他们装了一台机器，用钻头刺穿平板状况的薄型电池，基本上必需要是新的、充饱电的电池才有最大的爆炸危险，只要是用过一段时间的电池，不仅最大电压会大为降低，而且里面使用的材料也会「钝化」，变得不那么容易反应。我们准备了一大堆旧电池准备要爆个过瘾，没有想到的是，不仅全部的旧电池都没爆掉，连全新的电池都不见得每颗都爆。这是不是说买二手的电池搞不好比较安全？XD
但是爆炸是一回事，我们从探针上的温度计还是看到了非常可怕的温度，电池短路后内部温度常常在 100 度以上，想必这么烫一块东西放在裤子口袋里还是不可能舒服的吧！
锂离子电池有什么安全措施？为了避免锂离子电池过热，甚至爆炸，现代的锂离子电池内建了许多自我保护的机制。首先，每颗锂离子电池（或在笔电的例子中，整组电池组）都内建了一颗控制芯片，这颗控制芯片会监控电池的电压（电池组的话，会监控其中每个电池的个别电压）和温度，超出设定的范围，芯片就会自动断电。此外，每颗电池还会设计排气孔，让因高温产生的气体可以顺利地排掉，不至于累积产生爆炸。
这些保护措施对没有实体受到伤害的电池来说是足够了，但如果是被破坏（例如被穿刺）这就是工研院新研发的 STOBA 电池的强项了。STOBA 电池在电解液内加入了一种「奈米级的高分子材料」，当受热时，这种高分子材料会聚合成一种具有隔离效果的薄膜，阻止锂离子的流动，切断暴走的短路电池继续加热电池的可能。这种技术不仅阻止电池爆炸，也阻止了电池可能过热的危险，大部份我们看到的实验，温度都没超过摄氏 60 度 -- 还是会烫，但至少没有引燃周围可燃物的危险。
这要从它的化学性质谈起...锂离子电池的化学小姜这里尽量不讲的太深入（其实是自已也不是完全懂 orz），但简单来说，锂离子电池和所有充电电池一样，都有一个正极材料和一个负极材料，在这里正极材料是通常是锂钴氧（LiCoO2），而负极材料则有很多种，最常见的石墨（碳）。充电时锂钴氧中的锂离子会游过中间的电解质，附着在负极上，而放电（上图）时则是相反，从负极的碳游回锂钴氧这一侧。
在一颗以石墨为负极的锂离子电池里，是用一层锂钴氧，一层装有电解质的分隔物、一层石墨为一组，一组一组的迭起来。在手机电池那种薄型电池中，里面就是这样一层一层迭起来的，而在笔电里则通常是把这一片片的材料卷成圆柱状，变成像 3 号电池那样的东西。在锂离子电池中，带有最大的危险的不是两个电极，而是中间的有机电解质溶剂，以易燃的醚类最多。当电池因为任何原因短路时，电池内能量会在短时间以热的形式释放出来，点燃这些做为溶剂的醚类，引发爆炸。
过放电时锂离子会和锂钴氧直接发生反应，产生氧化锂和氧化钴。这个反应是不可逆，所以过放电的锂离子电池就等于报销
一般锂离子电池的寿命可以达到几百次充放电循环，电池和设备的说明书上也经常见到这样的表述。这里的1个充放电循环是指将电池电量用光然后再充满的过程，而不是插上充电器再拔掉就算1次。
连续对锂离子电池进行深度充放电，对锂离子电池的寿命是有影响的，上述几百次的数据也是在这样的条件下测得的，但在日常浅度充放电条件下，锂离子电池的寿命其实相当长。
此外，锂离子电池放着不用，其容量也会自然损失，主要的影响因素是电压和温度。研究表明，锂离子离子在完全充电的状态下长时间存放，其容量会发生明显损失。
同样的，温度越高，锂离子电池的容量损失就越快，而这种损失是不可逆的，也就是说，电池的容量会永久变小。
在0度环境下，电量剩余40%的锂离子电池存放一年后，其容量会损失2%；而在40度环境下，完全充满电的锂离子电池存放一年后，其容量损失高达35%。
那么，正确的做法是什么呢？
首先，频繁的浅度充放电会比深度充放电有助于延长电池的寿命，千万不要以为充电次数多会损坏电池，这个说法对锂离子电池并不适用。
所以，好习惯是有机会就插上充勒个电，充到差不多就拔掉——少量多餐，但别吃太饱。
其次，应该尽量减少电池满电状态的时间。充满电后不拔掉电源，会让电池一直保持满电状态，虽然不会爆炸，但是会加快电池容量的损失速度。
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