锂电池爆炸的分析与防范等常识

锂电池爆炸的分析与防范等常识

首先谈谈锂电池的起源与发展

1976年3月，美国埃克森石油公司工程师惠廷厄姆制造出了首个锂电池原型——他用钛硫化物作为负极，锂金属作正极，依靠锂离子在“正极—负极—正极”间的运动形成电流，完成充—放电过程。锂电池在能量密度、自放电程度等各项指标上，都大大优于当时其他的可充电电池，从而引发了科学界和企业界的研发热潮。上世纪80年代，人们对锂电池不断进行改进，如采用含锂化合物作正极、碳素材料作负极，使它体积更小、能量密度更大、运行更稳定、价格更便宜，锂电池于是逐渐成为可充电电池的主流，特别反映在便携式电子装置上，甚至已被用作电力汽车的动力。

电池爆炸分析---电解液中埋下“飞弹”

据美国知名科普作家马歇尔·布雷恩在锂电池系列文章中的介绍，锂电池爆炸绝大多数是由短路引起的，具体原因包括充电过压／过电流、使用老化等。

锂电池的制造过程中，因为制造工艺本身的纰漏，很容易在本应绝缘的两极之间，留下金属粉尘、铜箔、铝箔碎片。这些角料在电池较热（多见于长时间使用或充电时）时，就像沸水中的米粒一样，在电解液中作随机性热运动。如果恰好有微粒或碎片接近电池正负级中间的隔膜，就可能造成隔膜穿孔，进而引发微短路。由于电池内的有机电解液属易燃物，微短路可能造成爆炸、燃烧等事故，一般有以下三种情况

1．产生火花点燃电解液，进而殃及塑料机身和与之接触的易燃物，造成火灾；

2．引起电池内温度急骤上升，电池内空间很狭小，可能因压力增加而爆炸；

3．电池内温度上升较慢，电池外壳逐渐溶化，使有腐蚀性的电解液泄漏。

锂电池的安全隐患目前无法杜绝，因为再先进的制造工艺，都难免会在电解液中埋下“飞弹”。需要指出的是，正规部门对锂电池的生产、销售都有严格规范，质量合格的锂电池内，碎片的数量和大小都被控制在很小的范围内，穿破隔膜的几率极低；电池外壳也采用阻燃材料，不容易产生明火。

锂电池的防爆措施

电池的安全隐患，电池制造商当然心知肚明，那么他们采用了哪些防爆措施呢？以笔记本电脑锂电池为例，其工作原理是：锂电池在充电接近充满、放电接近放干的时候，电压会下降，控制电路检测到这种情况后，通知保护电路切断电源，以防止过充或过放，以免电池寿命缩短。

目前的笔记本锂电池都具备较为完善的多级保护机制，即使在电源充电器、笔记本电脑出现异常的情况下，笔记本电池也能转为自动保护状态，一般不会发生爆炸。但一旦控制电路和保护电路的工作能力减弱时，电池就濒临“危险”了。手机等电子产品的锂电池充放电保护机制，与此类似。

不需对它“敬而远之”

近年来锂离子电子产品爆炸事件屡见报端，引起了很多消费者的恐慌，一些人在为自己的手机、ＭＰ3充电时往往“敬而远之”；还有人因为害怕，干脆长期将笔记本电池弃之一旁，造成报废。但从调查结果来看，大多数锂电池爆炸事件都是因用户不注意安全提示，如擅自改装、使用不匹配的充电器、将电池置于极端环境下等造成的。

需要指出的是，锂电池技术作为一种经过30多年研究、已成功实现商业化的成熟技术，其安全性是有保证的。正规厂牌的锂电池在出厂时都会经过无数道测试程序，售出后还有信息反馈机制，以便对问题产品及时召回。

美国交通安全管理局（ＴＳＡ）给出以下安全使用锂电池的建议：

1．使用原装充电器：充电时间是锂电池爆炸事件的高发期。原装充电器比兼容充电器更能保证电池安全。

2．使用可靠的电池：尽量购买原装电池或市面知名品牌电池，不要为省钱而购买“二手货”或“水货”，这类电池可能经过维修，不如原装电池或大厂品牌电池可靠.

3．不要将电池置于极端环境：高温、碰撞等都是电池爆炸的重要诱因，尽量让电池处在一个稳定的环境中，远离高温的地方。

4．别尝试改装：不少年轻人喜欢给自己的手机“美容”，更有人“胆大心细”地把手机自行改造。但不当改装却极易酿成事故。手机是一种精密的通讯设备，在设计时，厂商会对其安全性进行严格的考证。改装后，电池可能处在之前未被考虑到的环境，增加了安全隐患。