电池“燃烧”的原因是什么？该如何防止？

锂离子电池在智能手机，笔记本电脑和电动汽车中安装数十亿次。它们因其高能量密度而受到重视。但锂离子电池在过去几年也引起了负面新闻：图像显示笔记本电脑焖烧，智能手机烧坏。燃烧电池内部会发生什么，这可以防止吗？

由于他们首先在摄像机来到世纪90年代初，锂离子电池已经开始在全球范围内的成功：今天，数以亿计的这种电池的智能手机和笔记本电脑每年建成，而且在电动汽车和飞机找到他们。锂离子技术实际上首先使智能手机和笔记本电脑成为可能，研究人员说。与其他电池相比，它们具有迄今为止最高的能量密度。

但是，假如电池内部发生短路，这种性能也可能是有害的。这是非常罕见的，数十亿的电池只有几十个受到影响-但是通过媒体一遍又一遍地反复出现熔化甚至爆炸的锂离子电池的图像。

与其他电池相同，锂离子电池由两个电极组成。负极，阳极和正极，即阴极，通过所谓的隔膜分离，所述隔膜可透过锂离子。电极之间的空间另外填充有电解质。电解质是液体，锂离子应尽可能自由地移动，但不导电。

在新充电的智能手机或笔记本电脑中，锂最初是阳极上的电中性锂原子形式。阳极材料由石墨组成，其中嵌入锂。假如手机或计算机正在消耗电力，则会发生以下情况：在电池内部，锂离子通过电解质而隔板到达阴极再次存储。同时，阳极材料发射电子，该电子也通过外部电路流到阴极。

在充电过程中，该过程被反转：现在，由于施加的电压比所述电压在电池盛行时，锂离子移动回到阳极和存储在那里。电池充电是因为阳极处的锂电位更高，Figgemeier解释道。所以你必须施加能量将锂从阴极带到阳极-相反，能量被释放。锂离子特别好，因为它们可以在电池中出现特别大的电位，即大约4伏。关于其他电池，这些电位并不高。具有如此高的能量密度，基本上可以释放更多的能量。可能发生在你身上的最糟糕的事情是四伏短路。

当不受控制的电流在阴极和阳极之间流动时发生短路，因为两极之间的电压下降到接近零-例如因为两个电极接触或者由于它们之间的金属连接。然后，能够在很短的时间内非常有选择地释放能量。温度在这些点上升得非常高，并且电池可以以超过有机电解质的着火温度的方式加热，Figgemeier描述了该过程。