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手機(jī)結(jié)構(gòu)件

三星Note7爆炸半年祭:詳解鋰電池爆炸原理

   這世界到底誰(shuí)是統(tǒng)治者?人類?不對(duì)!房子?也不對(duì)!正確答案其實(shí)是鋰電池。1991年索尼將鋰電池推向市場(chǎng)后,它們就開(kāi)始登堂入室,從火星車(chē)到你手上的電子設(shè)備里都是鋰電池的身影。

三星Note7爆炸半年祭:詳解鋰電池爆炸原理

  當(dāng)然,鋰電池能異軍突起也是借了自身優(yōu)勢(shì),它充電迅速,能將大量能量存儲(chǔ)在小體積的薄片電池中,最重要的是其安全性能得到保證。不過(guò),鋰電池也有槽點(diǎn),一旦這家伙出了問(wèn)題,它就會(huì)變成炸彈。去年先是扭扭車(chē)起火,隨后三星Galaxy Note 7又給我們上了一課(三星已經(jīng)公布了電池爆炸的原因),看來(lái)所謂的鋰電池起火爆炸不一定是偶然事件。

  下面,我們就來(lái)剖析下鋰電池里到底有什么,這個(gè)小家伙又是怎么變成小炸彈的?

  鋰鈷氧化物

  想要讓輕薄高效的鋰離子電池組有效存儲(chǔ)和釋放能量,讓鋰離子在正負(fù)極間不停的穿梭,就不能缺鋰鈷氧化物和石墨。當(dāng)你給自己的電子設(shè)備充電時(shí),電子會(huì)從外部流入電池內(nèi),這些電子會(huì)將鋰離子從LiCoO2(典型的二維鋰離子通道的正極材料)中吸引出來(lái),下一步它們會(huì)流向石墨電極等待與電子一起釋放。在鋰電極中,鈷和氧會(huì)形成堅(jiān)固的正八面體,這樣一來(lái)當(dāng)鋰離子通過(guò)時(shí),分子便不會(huì)分崩離析。不過(guò),一旦溫度過(guò)高,整個(gè)“大廈”就崩潰了,后果非常嚴(yán)重。

  石墨

  石墨是元素碳的一種同素異形體,我們熟悉的鉛筆芯就是這種材料制造的。石墨形成了鋰電池中的第二電極,在電池充電時(shí),鋰離子會(huì)暫時(shí)停留在這里。當(dāng)你打開(kāi)電腦,這部分存儲(chǔ)的鋰離子會(huì)從石墨中被釋放出來(lái)并回流到鋰鈷氧化物中,這些鋰離子回流的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生電能,保證電腦順利運(yùn)行。

  聚丙烯

  一塊聚丙烯的塑料薄板可以將電極分開(kāi),不過(guò),這塊隔板上有許多微米級(jí)的小孔,鋰離子可以從這些小孔中穿過(guò)。如果你的手機(jī)出現(xiàn)燃損問(wèn)題,多半就是這塊隔板出了問(wèn)題,因?yàn)檎?fù)極發(fā)生接觸產(chǎn)生了熱失控效應(yīng)。一旦發(fā)生這種問(wèn)題,鋰電池馬上就會(huì)產(chǎn)生大量熱量(最高可達(dá)930攝氏度),同時(shí)電池內(nèi)部壓力增大,很容易就會(huì)爆燃。

  碳酸亞乙酯

  碳酸亞乙酯是一種可燃的有機(jī)溶劑,在鋰電池中它負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)鋰離子的運(yùn)動(dòng)。如果電池溫度過(guò)高,該液體可能就會(huì)沖破電池外殼噴濺出來(lái),一旦接觸空氣中的氧氣,就會(huì)發(fā)生爆炸。

  六氟磷酸鋰

  六氟磷酸鋰是一種白色粉末,溶解后會(huì)變成碳酸亞乙酯。這種材料會(huì)漂浮在電池中,為鋰離子的運(yùn)動(dòng)提供額外動(dòng)力,加速電池的充放電,該材料不會(huì)爆炸,不過(guò)一旦泄露就會(huì)灼傷接觸到的皮膚。
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