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导致电池爆炸的原因是什么?

来源:宝鄂实业    2019-08-22 19:59    点击量:
要了解电池的安全问题,我们需要了解电池的工作原理。电池相对的两侧有两个电极(或叫电导体)。其中一个电极含正电离子,被称为阴极。阴极里充满锂元素,它是“燃料”存储的地方。另一个相对的电极含负电离子,被称为阳极。

在充电期间,锂离子从阴极移动到阳极。当电池使用时,锂离子向相反的方向移动。在阴极和阳极之间的是被称为电解质的化学物质,它们能够帮助电离子移动,传导电流。虽然电离子需要从一侧移动到另一侧,但阳阴两极本身绝对不能接触。为了防止这种情况发生,电池制造商在阴阳两极之间插入了隔板。

1、充电过满或充电过快电池可能爆炸

GalaxyNote7的电池问题是:隔板有缺陷,阴阳两极触碰到一起。“这被认为是最糟糕的失败,因为它极有可能会引起火花,甚至可能发生爆炸。”LyndenArcher说。当两个电极接触时,电能直接流向中间的电解质而非两侧的电极。

电解质本身是不太稳定的,电离子在其中的移动也会不稳定。当有大量的热量产生时——无论是通过两个电极互相接触还是仅仅因为外部过热——电解质可能会与其他化学物质发生反应,产生气体,释放更多的热量。随着化学反应的反复发生,气体以越来越快的速度释放越来越多的热量。这个过程将产生“热失控”,并可能导致起火。

这就是为什么许多手机在过热时会自动关机。但电池爆炸也可能是因为其他的原因。电池过度充电或充电过快都可能导致电池起火或者爆炸。


2、科学家正在研究新型电解质

此外,充电太快也是一个问题。快速充电意味着在短时间内向电池充入太多的电能,这就是所谓“快速充电技术”的危险所在。如果充电器与电池不兼容(不管是什么原因),电池也可能短路。

我们可以将电池想象成两个鸡蛋板条箱。锂离子需要在这两个鸡蛋板条箱之间穿梭,以便稳妥地堆积在里面。如果你缓慢充电,锂离子有足够的时间在板条箱里找到自己的位置。但是,如果充电过快,或者充电过度,锂离子就会在板条箱外面堆积起来。然后,每次充电时锂离子都会自我堆积,形成被称为“树突”的针状结构,它们可以导致短路电池。