鋰電池可以說(shuō)是現(xiàn)代文明的一大工程，數(shù)數(shù)身邊有多少帶鋰電池的東西，就能夠?qū)Υ擞懈羁痰睦斫饬恕？墒橇硪幻?，?dāng)鋰電池放飛自我不受控制的時(shí)候，它立馬就變成魔鬼了。燃燒，爆炸，毒氣簡(jiǎn)直是怎么恐怖怎么來(lái)。我們時(shí)不時(shí)總會(huì)聽到一些關(guān)于鋰電池引發(fā)的事故的新聞，比如原本騎在路上好好的電動(dòng)車卻在下一秒突然就爆燃了起來(lái)，把一個(gè)將我們載回安全港灣的工具，變成了一件奪人性命的殺人武器。還有電動(dòng)車在電梯里面的意外爆燃，電動(dòng)車在充電時(shí)引發(fā)的意外火災(zāi)等等。

所以鋰電池怎么就那么愛燃，而我們又怎么能夠讓他不燃呢？今天我們就來(lái)聊聊。

(資料圖)

其實(shí)鋰是一種非?；钴S的金屬，它活躍到什么程度呢？活躍到跟誰(shuí)碰到一起都會(huì)燃燒，因?yàn)樗鼤?huì)跟水發(fā)生劇烈的反應(yīng)后生成氫氣，而氫氣更不是什么省油的燈，本身也是一種暴脾氣的燃料。于是一旦發(fā)生自燃，等于就是火上澆了油越燒越旺了，直到把自身燃盡了才肯罷休。這就是為什么哪怕在100多年前愛迪生其實(shí)就已經(jīng)發(fā)明了鋰電池，但還是要等到上個(gè)世紀(jì)90年代我們才能真正用上它的原因了。因?yàn)樵诖酥叭祟惛揪蜔o(wú)法馴服這頭猛獸。

后來(lái)又是怎么馴服的？其實(shí)也沒有馴服，是科學(xué)家突然反應(yīng)過來(lái)了。你鋰金屬雖然很厲害，但我可以把你們給分開，把你們變成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的鋰離子，你們還能有這么囂張嗎？果然沒有了。

所以我們現(xiàn)在說(shuō)的鋰電池更多時(shí)候指的其實(shí)是鋰離子電池才對(duì)。在這種電池里面是沒有金屬鋰的，正極材料通常使用的是含鋰的金屬化合物，負(fù)極材料使用的通常是石墨，兩者中間被電解液連著，但是卻被隔膜擋著。連和擋都很重要，原因如下：

我們可以把正極和負(fù)極都想象成一個(gè)專門為鋰離子搭建的旅館。當(dāng)電池充電的時(shí)候，鋰離子從正極的旅館當(dāng)中去退房穿過電解液來(lái)到負(fù)極辦理入住，但是他并不準(zhǔn)備隨身攜帶行李，因?yàn)檫@樣不就增加了自己的負(fù)擔(dān)了嗎。于是這件行李，其實(shí)是被他釋放出來(lái)的一個(gè)電子，就會(huì)從外部電路前往負(fù)極。

而放電的時(shí)候，這個(gè)過程正好反過來(lái)住在負(fù)極的鋰離子退房，只身穿過電解液回到正極，他的行李電子只得再?gòu)耐獠侩娐纷咭惶耍嵠嵉母只氐搅似瘘c(diǎn)。

這樣的過程就形成了電流，從而幫我們驅(qū)動(dòng)了電機(jī)點(diǎn)亮了手機(jī)，還讓我拍下了這段視頻?？雌饋?lái)一片和諧對(duì)不對(duì)。這些來(lái)來(lái)回回的鋰離子好像拐得很慢，一點(diǎn)威脅都沒有。是的。他們沒有威脅很大程度是隔膜給擋出來(lái)的。

你千萬(wàn)不要小看這種材料，盡管它并不會(huì)提升電量，但是卻是鋰電池的核心。因?yàn)檫@是它在鋰電池充放電的過程當(dāng)中隔絕了正負(fù)兩極，避免了短路的出現(xiàn)，防止了異常發(fā)熱的產(chǎn)生，也就阻止了鋰離子回歸暴力的本性帶來(lái)燃燒甚至爆炸了。可以說(shuō)隔膜就是鋰電池里面的一道防爆墻。

說(shuō)到這兒你大概就能猜到那些發(fā)生了危險(xiǎn)的鋰電池繞不開的起因，過熱了。

盡管鋰電池的設(shè)計(jì)者已經(jīng)費(fèi)盡了心思在提高安全性了，但是如過充，短路，碰撞等來(lái)自外部或內(nèi)部的原因還是可能會(huì)造成電池過熱后燃燒和爆炸的。比如當(dāng)過充太多的鋰離子從正極來(lái)到負(fù)極，卻安排不上房間時(shí)，他們便只能聚集在酒店外面。而這樣的聚集或者叫做沉積會(huì)引起鋰枝晶的不斷生長(zhǎng)，進(jìn)而刺破隔膜，造成局部短路，放出大量的熱引發(fā)危險(xiǎn)。還比如短路，這就更直接了，如果使用不當(dāng)或者私改線路，都是會(huì)造成短路后電池異常升溫的。又比如碰撞了在外力的作用下將鋰電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)破壞了，尤其是破壞了隔膜的阻隔功能，也會(huì)形成短路升溫，進(jìn)而燃燒的。

另外還有一點(diǎn)其實(shí)也挺重要，就是使用的正極材料的不同也會(huì)影響到電池對(duì)高溫的耐受程度的。

總的來(lái)說(shuō)在鋰的化合物分子式中，鋰的含量越高，其發(fā)生分解反應(yīng)說(shuō)白了就是燃燒所需要的溫度就越低。比如三元鋰材料在200攝氏度時(shí)就會(huì)發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰則在800攝氏度左右才會(huì)分解，相比起來(lái)后者要比前者更安全一些。不過很矛盾的是前者鋰含的多，所以電池的能量密度就高，用同樣的重量人家的續(xù)航就是要強(qiáng)很多?？梢娬娴氖菦]有十全十美的東西。

保安全一方面是需要了解以上這些電池的常識(shí)，另一方面就是需要加強(qiáng)我們自己的安全使用常識(shí)了。

作者：甘戍冬

審核：陶寧

標(biāo)簽： 說(shuō)白了就是 局部短路 還有一點(diǎn)