鋰離子電池爆炸原因內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

擔(dān)心鋰離子電池會(huì)導(dǎo)致手機(jī)爆炸，一直是人們上班前和下班后的焦慮之源。戴爾(dell)和蘋(píng)果(apple)等全球品牌也有過(guò)類(lèi)似的尷尬經(jīng)歷。這就引出了一個(gè)問(wèn)題:鋰離子爆炸是不可防止的嗎?

什么手機(jī),筆記本使用鋰離子電池,所謂的鋰離子電池依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)設(shè)備的電源和釋放,它要鋰離子在正極和負(fù)極持續(xù)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有額外的因素,即干凈的地面運(yùn)動(dòng)。理論上，這是可以做到的，但在實(shí)踐中，由于鋰離子電池是高度敏感的產(chǎn)品，任何不尋常的情況都會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。

所有的鋰離子電池爆炸都是由于短路引起的，造成短路現(xiàn)象有過(guò)、過(guò)流、過(guò)熱等。最重要的是，它們都是經(jīng)過(guò)鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了電池短路，所謂內(nèi)在分辨率外在含義，鋰離子電池本身的結(jié)構(gòu)就是一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的過(guò)程，生產(chǎn)過(guò)程中很難防止100%的缺陷。

鋰離子停留時(shí)正極和負(fù)極應(yīng)清潔，電解液流動(dòng)時(shí)，間隙應(yīng)無(wú)雜質(zhì)，但在生產(chǎn)過(guò)程中，電解液與間隙很難完全防止金屬粉塵、銅箔或鋁箔等雜物。當(dāng)人們使用鋰離子電池不當(dāng)(過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流)或?qū)⑵渲糜跇O性環(huán)境(溫度過(guò)高)時(shí)，鋰離子電池會(huì)過(guò)熱，碎片在室溫安靜狀態(tài)下被打破，然后在熱電解液空間熱運(yùn)動(dòng)。接下來(lái)，假設(shè)碎片靠近間隙，熱碎片會(huì)影響間隙的屏障，從而形成短路。

可見(jiàn)，短路是由兩個(gè)原因引起的:一是電池體內(nèi)有雜質(zhì)，二是雜質(zhì)會(huì)移動(dòng)，兩者之間的中介是熱量，因此，短路必然伴隨著熱量，而熱量不一定是短路。第三，短路引起火花，電解液是易燃液體，在有限的空間內(nèi)會(huì)引起電池燃燒和爆炸，這是很容易理解的。因此，現(xiàn)在有一種聚合物鋰離子電池可以用膠體電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)來(lái)降低短路的可能性。但這是無(wú)法完全防止的。

一旦電池發(fā)生攻擊短路，根據(jù)電池的結(jié)構(gòu)和溫度的不同程度，一般來(lái)說(shuō)，電池會(huì)出現(xiàn)泄漏、焚燒和爆破三種情況，而焚燒造成的安全問(wèn)題最為嚴(yán)重。