鋰電池=微型炸彈?
“擊穿”現(xiàn)象不需導(dǎo)體便可導(dǎo)致短路
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/93855.htm晶體劃破了隔離膜,實(shí)際上是扮演了“導(dǎo)體”的角色,連通了正負(fù)極。其實(shí),即使中間沒有導(dǎo)體,在過度充電的情況下,正負(fù)兩極也可能會直接接觸,這種情況叫“擊穿”,同樣有可能會發(fā)生短路。
這里需要對過度充電的概念作一下說明。所謂“過度充電”,有人認(rèn)為就是超長時(shí)間的充電,實(shí)際 上這是一種誤解。孫金華說,“過充并不是指充電時(shí)間過長了,而是指電壓超過了鋰電池正常工作的范圍標(biāo)準(zhǔn)。”一般來說,鋰離子電池的工作電壓是在3.7伏至 4.2伏之間,在充電時(shí),兩極的電壓會越來越高,如果到了4.2伏還繼續(xù)充電,那就是過度充電了。如果電壓高到一定的程度,就會形成“擊穿”。
據(jù)專家介紹,當(dāng)兩極的電壓足夠高時(shí),在強(qiáng)大的電場作用下,中間的絕緣物質(zhì)將失去其絕緣性能, 成為導(dǎo)體,從而連接正負(fù)兩極,這就是電介質(zhì)擊穿。“這其實(shí)不難理解,即使是在空氣中有兩個電極,如果電壓很大的話,那也可能會出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象,肉眼看上去就 是形成了電火花。”因此,當(dāng)鋰電池兩極的電壓大到一定程度時(shí),正負(fù)兩極完全可能直接相連,這其實(shí)是一種特殊的短路現(xiàn)象。
金屬屑連通正負(fù)極導(dǎo)致短路
在過度充電或放電的情況下,可能引發(fā)熱量積累或?qū)е露搪罚敲?,如果什么也不做,就是在正常放置的情況下,鋰電池也會發(fā)生爆炸嗎?
答案是肯定的,危險(xiǎn)同樣有可能會發(fā)生,日本這家公司的筆記本燃燒就是一個例子。當(dāng)這家公司的 電池發(fā)生爆炸之后,電池生產(chǎn)廠家起初一直保持沉默,三緘其口,后來在媒體的一再要求下,才不得不出面作出回應(yīng)。廠家最后給出的解釋是,因?yàn)殡姵氐碾娦局泻薪饘傩?,結(jié)果引起了電池外部短路,所以才引發(fā)了爆炸。
生產(chǎn)商的解釋是否合理呢?電池本身在不充電、不放電的情況下也會發(fā)生短路?孫金華分析說,“如果電芯里含有金屬屑,完全可能引發(fā)短路,即使在平常狀態(tài)下,也可能導(dǎo)致正負(fù)極連接上。”
可見,電池的制作工藝也必須高度嚴(yán)格。如果制造工藝粗糙,裝配過程中出現(xiàn)的一些金屬毛刺、隔膜皺褶等均可留下隱患,一個不巧,就會讓正負(fù)兩極來個親密接觸。
給電池預(yù)留一個“出氣口”
針對電池內(nèi)壓增大的問題,鋰電池必須要有一種緩解內(nèi)壓的安全防范裝置,這就需要提到泄壓閥。
“泄壓閥是指在電池的外殼上設(shè)置的一塊比較薄的部分,它能夠有效地預(yù)防電池的意外爆裂,這就像高壓鍋的減壓閥一樣。”劉偉介紹道。
如果泄壓閥設(shè)計(jì)合理,那么當(dāng)內(nèi)部氣體膨脹時(shí),泄壓閥會適度打開,氣體可以從泄壓閥順利排出,同時(shí)帶出部分能量。如果泄壓閥設(shè)計(jì)不合理,當(dāng)氣壓增大時(shí)就不會打開,那么內(nèi)部壓力逐漸增大,危險(xiǎn)就逐漸增加,隨時(shí)會發(fā)生爆炸。
需要注意的是,泄壓閥并不是越“靈敏”越好,如果它很容易就打開的話,外面的空氣就會進(jìn)來。因?yàn)閮?nèi)部的電解液沸點(diǎn)、熔點(diǎn)很低,很容易與空氣發(fā)生反應(yīng),這時(shí),同樣會出現(xiàn)燃燒或者爆炸。
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