钜大LARGE | 点击量:1248次 | 2021年04月13日
什么是液化气体电池,液化气体电池真的会让我们告别手机爆炸么
氟甲烷让锂电子电池更安全、也更耐久
消费电子产品中最常见的大多是锂离子电池。这种电池很可能会起火、燃烧甚至爆炸,三星NOTE7的使用者便遭此惨痛教训。
这种电池通常使用有机溶剂和溶解锂盐制成的电解质。这类液体能让离子通过多孔薄膜在电极间流动,从而出现电流,但液体中容易出现树枝状结晶
(细微的锂金属纤维)从而造成电池短路并迅速发热。现在研究人员利用氟甲烷(CH3F),研发出更强效也更安全的电池。
锂离子电池电池结构
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
美国加州大学圣地亚哥分校的博士后研究员拉唐吉(CyrusRustomji)与同事最近测试一种由液化氟甲烷组成的溶剂,能像传统有机溶剂相同溶解锂盐。这款实验性的电池,经过400次完全充放电后,储存的电量跟全新时不相上下。但传统锂离子电池通常只剩20%的电量。除此之外,凝结气体电池也不会出现树枝状结晶。相关成果发表在2017年初的《科学》期刊。
传统锂离子电池假如被穿刺,会使分隔电极的薄膜破裂,电极互相接触而形成短路,并导致电池过热,在外界氧气的助燃下,容易起化学反应的锂电解质便可能起火燃烧。论文的重要作者拉唐吉表示,氟甲烷只有在高压下才会液化,假如这款电池被穿刺,内部压力释放,液体会气化并逸散。由于没有电解质让离子快速移动,电池也不会起火燃烧。
拉唐吉指出与传统锂离子电池不同的是这款电池在零下60度时依然运作良好,因此适用于高空无人机上的仪器与长程太空船。
未参与这项研究的麻省理工学院材料化学教授萨多威评论,这项新概念促使我们关注过去很少研究的液体类别,但研究人员必须确保过多热量不会使液化气体快速膨胀导致压力升高而造成危险。1、电池保护电路不良或无保护电路:这种情况往往发生在可拆卸电池的手机中,很多用户喜欢购买相对廉价的非原厂电池,而这些电池为了最大程度的压榨利润,通常会偷工减料,电池本身的保护电路容易出现问题,出现电芯膨胀的情况。关于锂离子电池而言,电芯膨胀到一定程度就会发生爆炸。
2、充电器性能不良:因为充电器导致电池出现问题的情况应该是最普遍的,很多情况下,用户可能都不会很在意手机充电器的选择,经常随手拿一款充电器进行充电。这些充电器可能是街边所售的廉价充电器,没有完善的保护电路系统,也可能是家用平板产品的充电器,其充电电流很可能会比较大,偶尔充电问题不大,但假如长时间使用,就很可能出现电池膨胀的情况。
尤其是一些用户喜欢边充边玩,使手机长时间处于一个较高的温度环境下,高温下持续浮充会导致电解液发生副反应,长时间这么做,会严重影响电池寿命,膨胀的问题也就很容易出现了。
3、手机长时间不使用:假如手机长时间不使用,电池也会出现膨胀的问题,这是因为长期储存电池,电压会降到2V以下,内部会出现化学反应,导致锂离子电池气鼓,这也是很多朋友在拆解旧手机时普遍会发现手机电池鼓包的原因。所以假如要长期存放电池,最靠谱的办法是定期将其充电到半充状态。