行業(yè)動(dòng)態(tài)

最近的報(bào)告對(duì)鋰離子電池在我們?nèi)粘Ｉ钪械陌踩蕴岢隽速|(zhì)疑。

在過去的十年中，鋰離子電池幾乎滲透到了我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗闹悄苁謾C(jī)到耳機(jī)，還有現(xiàn)在的汽車，鋰離子是最重要、最廣泛的可用電池化學(xué)物質(zhì)。

然而，眾所周知，如果不妥善處理鋰離子電池，也會(huì)帶來一些重大的安全風(fēng)險(xiǎn)。6月，溫哥華消防隊(duì)員警告公眾，鋰離子電池已經(jīng)成為該市所有火災(zāi)相關(guān)死亡的主要原因。

在該文章中，我們將看到鋰離子電池的工作原理，是什么導(dǎo)致其易燃，以及這些安全問題對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的未來意味著什么。

鋰離子電池內(nèi)部

為了了解鋰離子電池的安全隱患，首先要了解其化學(xué)原理。

在高水平上，鋰離子電池的工作原理是以化學(xué)形式儲(chǔ)存能量，并通過一系列電化學(xué)反應(yīng)以電形式釋放能量。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，這些電池由帶正電荷粒子的陰極、帶負(fù)電荷粒子的陽極，以及液體電解液組成，鋰離子在電解液中由陽極流向陰極。離子從陽極到陰極的運(yùn)動(dòng)在電池內(nèi)形成了電流。

除此之外，電池中還有一種叫做隔膜的組件，它是一種薄薄的多孔膜，用來隔離陽極和陰極。在此過程中，隔膜允許離子在陽極和陰極之間移動(dòng)，而不允許陽極和陰極在物理上相互連接。

潛在的火災(zāi)隱患

電池作為儲(chǔ)能單元的特性使其如果沒有妥善保管，會(huì)存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

需要注意的是，引起火災(zāi)的一個(gè)主要原因是分離鋰離子電池陽極與陰極的隔膜損壞。如果隔膜被刺穿，那么在陽極與陰極之間會(huì)出現(xiàn)短路。在電解液中，由一系列有機(jī)溶劑組成的電解液是易燃的，最終引起火災(zāi)。

除了穿刺，另一個(gè)會(huì)引起電池爆炸和火災(zāi)的原因是熱失控。這是一種外部高溫會(huì)引起電池內(nèi)部放熱反應(yīng)的現(xiàn)象，這反過來又會(huì)進(jìn)一步提高電池的溫度。這種自我持續(xù)的循環(huán)會(huì)導(dǎo)致過熱，從而對(duì)電池施加壓力，最終可能導(dǎo)致爆炸。

過于危險(xiǎn)？

現(xiàn)在，由于鋰離子電池越來越常見，相關(guān)的安全問題顯得尤為重要。雖然，電池在小范圍內(nèi)基本上都是安全的，但隨著越來越多的電池進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域，與電池相關(guān)的安全事件只可能增加。在其他條件不變的情況下，隨著電動(dòng)汽車等更多基于鋰離子的設(shè)備進(jìn)入市場(chǎng)，這種趨勢(shì)會(huì)一直延續(xù)下去。

為了確保更安全的未來，化學(xué)家和工程師可以采取許多途徑。一種解決方案是，探索新方法，以確保電池安全，例如，更安全的充電、存儲(chǔ)以及封裝技術(shù)。除此之外，許多人開始尋找新的、更安全的電池化學(xué)物質(zhì)。

無論如何，隨著電池技術(shù)越來越多地融入我們的世界，安全必須是頭等大事。

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì) 楊柳翻譯