鋰電池=微型炸彈?
“擊穿”現象不需導體便可導致短路
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/93855.htm晶體劃破了隔離膜,實(shí)際上是扮演了“導體”的角色,連通了正負極。其實(shí),即使中間沒(méi)有導體,在過(guò)度充電的情況下,正負兩極也可能會(huì )直接接觸,這種情況叫“擊穿”,同樣有可能會(huì )發(fā)生短路。
這里需要對過(guò)度充電的概念作一下說(shuō)明。所謂“過(guò)度充電”,有人認為就是超長(cháng)時(shí)間的充電,實(shí)際 上這是一種誤解。孫金華說(shuō),“過(guò)充并不是指充電時(shí)間過(guò)長(cháng)了,而是指電壓超過(guò)了鋰電池正常工作的范圍標準。”一般來(lái)說(shuō),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(huì )越來(lái)越高,如果到了4.2伏還繼續充電,那就是過(guò)度充電了。如果電壓高到一定的程度,就會(huì )形成“擊穿”。
據專(zhuān)家介紹,當兩極的電壓足夠高時(shí),在強大的電場(chǎng)作用下,中間的絕緣物質(zhì)將失去其絕緣性能, 成為導體,從而連接正負兩極,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(gè)電極,如果電壓很大的話(huà),那也可能會(huì )出現擊穿現象,肉眼看上去就 是形成了電火花。”因此,當鋰電池兩極的電壓大到一定程度時(shí),正負兩極完全可能直接相連,這其實(shí)是一種特殊的短路現象。
金屬屑連通正負極導致短路
在過(guò)度充電或放電的情況下,可能引發(fā)熱量積累或導致短路,那么,如果什么也不做,就是在正常放置的情況下,鋰電池也會(huì )發(fā)生爆炸嗎?
答案是肯定的,危險同樣有可能會(huì )發(fā)生,日本這家公司的筆記本燃燒就是一個(gè)例子。當這家公司的 電池發(fā)生爆炸之后,電池生產(chǎn)廠(chǎng)家起初一直保持沉默,三緘其口,后來(lái)在媒體的一再要求下,才不得不出面作出回應。廠(chǎng)家最后給出的解釋是,因為電池的電芯中含有金屬屑,結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(huì )發(fā)生短路?孫金華分析說(shuō),“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,也可能導致正負極連接上。”
可見(jiàn),電池的制作工藝也必須高度嚴格。如果制造工藝粗糙,裝配過(guò)程中出現的一些金屬毛刺、隔膜皺褶等均可留下隱患,一個(gè)不巧,就會(huì )讓正負兩極來(lái)個(gè)親密接觸。
給電池預留一個(gè)“出氣口”
針對電池內壓增大的問(wèn)題,鋰電池必須要有一種緩解內壓的安全防范裝置,這就需要提到泄壓閥。
“泄壓閥是指在電池的外殼上設置的一塊比較薄的部分,它能夠有效地預防電池的意外爆裂,這就像高壓鍋的減壓閥一樣。”劉偉介紹道。
如果泄壓閥設計合理,那么當內部氣體膨脹時(shí),泄壓閥會(huì )適度打開(kāi),氣體可以從泄壓閥順利排出,同時(shí)帶出部分能量。如果泄壓閥設計不合理,當氣壓增大時(shí)就不會(huì )打開(kāi),那么內部壓力逐漸增大,危險就逐漸增加,隨時(shí)會(huì )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(kāi)的話(huà),外面的空氣就會(huì )進(jìn)來(lái)。因為內部的電解液沸點(diǎn)、熔點(diǎn)很低,很容易與空氣發(fā)生反應,這時(shí),同樣會(huì )出現燃燒或者爆炸。
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