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    電池危險嗎?為什么鋰離子電池會引起火災

    放大字體  縮小字體 發布日期:2022-08-08
     

    最近的報告對鋰離子電池在我們日常生活中的安全性提出了質疑。

    在過去的十年中,鋰離子電池幾乎滲透到了我們日常生活的方方面面。從智能手機到耳機,還有現在的汽車,鋰離子是最重要、最廣泛的可用電池化學物質。

    然而,眾所周知,如果不妥善處理鋰離子電池,也會帶來一些重大的安全風險。6月,溫哥華消防隊員警告公眾,鋰離子電池已經成為該市所有火災相關死亡的主要原因。

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

    鋰離子電池內部

    為了了解鋰離子電池的安全隱患,首先要了解其化學原理。

    在高水平上,鋰離子電池的工作原理是以化學形式儲存能量,并通過一系列電化學反應以電形式釋放能量。為了實現這一點,這些電池由帶正電荷粒子的陰極、帶負電荷粒子的陽極,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動在電池內形成了電流。

    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,隔允許離子在陽極和陰極之間移動,而不允許陽極和陰極在物理上相互連接。

    潛在的火災隱患

    電池作為儲能單元的特性使其如果沒有妥善保管,會存在爆炸的風險。

    需要注意的是,引起火災的一個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出現短路。在電解液中,由一系列有機溶劑組成的電解液是易燃的,最終引起火災。

    除了穿刺,另一個會引起電池爆炸和火災的原因是熱失控。這是一種外部高溫會引起電池內部放熱反應的現象,這反過來又會進一步提高電池的溫度。這種自我持續的循環會導致過熱,從而對電池施加壓力,最終可能導致爆炸。

    過于危險?

    現在,由于鋰離子電池越來越常見,相關的安全問題顯得尤為重要。雖然,電池在小范圍內基本上都是安全的,但隨著越來越多的電池進入各個領域,與電池相關的安全事件只可能增加。在其他條件不變的情況下,隨著電動汽車等更多基于鋰離子的設備進入市場,這種趨勢會一直延續下去。

    為了確保更安全的未來,化學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、存儲以及封裝技術。除此之外,許多人開始尋找新的、更安全的電池化學物質。

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

     

    中國化學與物理電源行業協會 楊柳翻譯

    2022.7.22


     
    關于我們:中國化學與物理電源行業協會(China Industrial Association of Power Sources,縮寫:CIAPS) 是由電池行業企(事)業單位自愿組成的全國性、行業性、非營利性的社會組織。協會成立于1989年12月,現有530多家會員單位,下設堿性蓄電池與新型化學電源分會、酸性蓄電池分會、鋰電池分會、太陽能光伏分會、干電池工作委員會、電源配件分會、移動電源分會、儲能應用分會、動力電池應用分會和電池隔膜分會等十個分支機構。
    本會專業范圍包括:鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋅錳堿錳電池、鋰一次電池、鋰離子電池、太陽電池、燃料電池、鋅銀電池、熱電池、超級電容器、溫差發電器及其他各種新型電池、電池系統解決方案,以及各類電池用原材料、零配件、生產設備、測試儀器和電池管理系統等。

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