鋰電池=微型炸彈？

　　鋰電池具備了構成爆炸的物質(zhì)條件嗎

　　對照形成爆炸所需的各種要素，來(lái)分析一下鋰電池內部的成分與反應過(guò)程。鋰電池內部到底包含哪些化學(xué)物質(zhì)呢?它們足以形成爆炸嗎?

　　中國泰爾實(shí)驗室安全試驗部的專(zhuān)家劉偉介紹說(shuō)，“通常人們所說(shuō)的手機鋰離子電池也叫電池組或電池包，它主要由電芯和保護電路組成，其中電芯由正負電極、電解質(zhì)、隔膜、外殼組成。”

　　目前廣泛使用的正極材料是鈷酸鋰，鈷酸鋰在一定條件下會(huì )發(fā)生分解，分離出鋰離子，負極材料是 石墨，分子結構中有許多小空間，也就是鋰離子的儲藏格。電解液一般為混合的有機溶劑，其中常用的電解質(zhì)是一種叫六氟磷酸鋰的鹽。至于隔離膜的功能,主要是 隔開(kāi)正負極，防止兩極接觸引發(fā)短路，目前隔離膜的材料一般選用聚烯烴類(lèi)的多孔高分子薄膜，薄膜上的微孔是為了讓鋰離子能夠自由通過(guò)。當對電池進(jìn)行充電時(shí)， 電池正極上的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運動(dòng)到負極，嵌入到碳層的微孔中，負極嵌入的鋰離子越多，電池的充電容量越高。同樣道理，當對電池進(jìn)行放電時(shí)，嵌在負極碳層 中的鋰離子脫出，又運動(dòng)回到正極。這樣就完成了一個(gè)鋰離子電池的充放電過(guò)程。

　　從電池的內部元素來(lái)說(shuō)，已經(jīng)包含了碳、氧及容易燃燒的電解質(zhì)等，這些物質(zhì)被密封在一個(gè)小的空間里，如果具備了一定的條件，完全可能因化學(xué)反應而放出巨大的熱量與氣體，就有可能會(huì )爆炸。

　　但并不是說(shuō)，具備了這些要素，就一定會(huì )發(fā)生爆炸。哈爾濱工業(yè)大學(xué)應用化學(xué)系教授、鋰電池研究專(zhuān)家史鵬飛告訴記者，“只有在一定的環(huán)境條件下，鋰離子、電解液、隔離膜之間會(huì )發(fā)生相互作用，出現復雜的變化情況，直至導致爆炸。”

　　高溫為何可能帶來(lái)鋰電池爆炸

　　那么可以進(jìn)一步追問(wèn)，到底需要什么樣的環(huán)境條件，電池內部才出現異常情況呢?記者專(zhuān)門(mén)請教了中國科技大學(xué)火災科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室的孫金華教授。孫教授介紹說(shuō)，“如果充電方法不當，鋰電池短時(shí)間內會(huì )產(chǎn)生大量的熱量，就會(huì )爆炸。”

　　針對孫金華的解釋?zhuān)瑒ミM(jìn)一步補充介紹說(shuō)，“處于充電狀態(tài)的鋰電池正極材料，比如鈷酸鋰或是 錳酸鋰，狀態(tài)不穩定，會(huì )發(fā)生分解，高溫下會(huì )釋放出氧氣。放出的氧氣與電解液中的有機溶劑發(fā)生反應，產(chǎn)生許多熱量。另外，在一定的電壓作用下，溶劑及電解液 本身也可能會(huì )發(fā)生反應，放出大量的熱，導致安全性問(wèn)題。”

　　這些熱量是怎么產(chǎn)生的?電池內部到底發(fā)生了怎樣的變化?我們用肉眼是看不見(jiàn)的。但研究者利用 一定的技術(shù)手段，卻可以清晰地“看到”電池內部的變化過(guò)程。中國科技大學(xué)的王青松博士利用先進(jìn)的微量量熱儀對鋰電池的熱反應進(jìn)行了實(shí)驗研究，研究發(fā)現，鋰電池的正極活性物質(zhì)、負極活性物質(zhì)、電解液等在正常使用和濫用情況下都會(huì )發(fā)生放熱反應。

　　孫金華說(shuō)，“在放出熱量的同時(shí)，反應產(chǎn)生的氣體使體系內部壓力不斷增大，引起電池的熱膨脹，在安全措施失效的情況下，就潛含爆炸的危險。”

　　另外，手機長(cháng)時(shí)間通話(huà)也會(huì )造成電池發(fā)熱，同時(shí)也造成內部電路及聽(tīng)筒發(fā)熱，如果恰好使用的是偽劣電池，則極易引發(fā)爆炸。有人會(huì )在手機充電時(shí)打電話(huà)，充電時(shí)手機電池本來(lái)就會(huì )產(chǎn)生熱量，如果我們再繼續用它打電話(huà)，那么熱量就會(huì )快速提升，很容易引發(fā)危險。