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從爆炸事件來探究 “鋰離子電池是要怎樣工作的”?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年08月31日  

今朝鋰離子電池很受歡迎。你能在掌上電腦、移動計算產品、手機和蘋果播放器上發現它們。鋰離子電池如此常見是因為,在同等條件下,它們是電量最高的可充電電池之一。最近鋰離子電池頻繁現諸報道,因為它們偶爾會出現猛然著火的現象。每一百萬鋰離子電池包中僅有2-3組有問題,所以并不常見。


不過當出現這種情況時,后果是及其嚴重的。當事故率較高時,制造商就不得不在全世界范圍內收回電池,這將帶來數百萬美元的損失。


那么問題來了。有什么讓這些電池電力十足、倍受歡迎?它們為何會猛然著火?我們能做什么去阻止這些和延長電池使用壽命?在這篇文章中,我們將回答這些問題并且探究更多問題。


鋰離子電池很受歡迎是因為與其它競爭者相比它們有如下優點:


1.在尺寸相當時,鋰離子電池同其他類型的充電電池相比通常比較輕。鋰離子電池的電極是由輕質的鋰和碳組成,鋰元素也是一種極其活潑的元素,意味著它的原子鍵中包含著許多能量,對鋰離子電池來說這些能量形成了很高的能量密度。下面這個比較可以讓您對鋰離子電池的能量密度有一個直觀感受。典型的鋰離子電池每公斤能夠儲存150瓦特小時的電量,每公斤鋰氫電池能夠儲存大概100瓦特小時,雖然60到70瓦特小時可能更加典型,而每公斤鉛酸蓄電池僅能儲存25瓦特小時。使用鉛酸電池技術,儲存相同容量的電量,要花費6公斤,而一公斤鋰離子電池就能夠做到,這是一個巨大的差別。


2.鋰離子電池能保持電量。同鋰氫電池每個月損失20%的電量相比,鋰離子電池包每個月僅損失5%的電量。


3.鋰離子電池沒有記憶效應。意味著你不要像對待其它電池相同,在充電之前給它們完全放電。


4.鋰離子電池可以經受住千百次的充放電循環。


當然并不是說鋰離子電池就是完美無瑕的,它們也有一些不足之處:


1.鋰離子電池一出廠就開始退化,無論你用或者不用,從制造出的那一天開始計算,它們只能使用兩到三年。


2.鋰離子電池在高溫下極易受影響。高溫導致鋰離子電池退化遠超過平時。


3.假如你對鋰離子電池完全放電,它就不能使用了。


4.鋰離子電池包非得有一個保護電路來管理電池,這使得鋰離子電池的使用成本更加昂貴。


5.還有一個小概率事件就是,假如鋰離子電池包失效,可能會導致著火。


接下來我們將探討要怎么樣延長鋰離子電池的壽命并且探究為何它們會爆炸等問題。


鋰離子電池的"生"與"死"


鋰離子電池包比較昂貴,所以假如你想使你的鋰離子電池壽命更長,下面是一些留意事項:


一:鋰元素偏愛局部放電而不是深度放電,因此最好防止將電量一路下降到零。因為鋰元素沒有記憶效應,所以局部放電對它無害。假如鋰離子電池的電壓下降到一個特定的水準,就報廢了。


二:鋰離子電池的壽命。它們僅能使用兩到三年,即使是放在架子上沒有使用。所以不要帶著電池包將能使用五年的想法去"防止使用"電池,它不能做到的。同樣,假如你正在買一個新的電池,你要確保它是不是真的是新的。假如鋰離子電池已經存放在架子上一年時間了,它將無法長時間使用,出廠時間是很緊要的。


三:防止高溫,高溫會使鋰離子電池退化。


鋰離子電池爆炸


之前我們講到要怎么樣使鋰離子電池壽命更長,今朝我們將探討為何它們會爆炸。


假如鋰離子電池的溫度足夠高以至于點燃了電解液,你將會面對一場火災。


在網上有視頻剪輯和照片能夠聲明這些燃燒能夠有多么的嚴重。加拿大廣播公司(CbC)發文章《筆記本電腦爆炸的夏天》綜述了幾起類似的事件。


當一個火災發生時,通常是由于電池內部的短路引起。回憶先前的部分,鋰離子電池組含一個使正負電極分離開來的薄板。假如薄板被擊穿正負電極相接觸,電池將迅速升溫。你可能已經經歷過種電池萌生的這種溫度,假如你曾經把一個正常的9伏電池放到你的荷包里,恰好一個硬幣短路了電池正負兩級,電池會變得相當的熱。


當隔板失效時,同樣的短路會在鋰離子電池內部發生。因為鋰離子電池是如此的有生機,它們變得很熱。高溫導致電池排除作為電解液的有機溶劑,并且熱量(或者附近的火星)能夠點燃有機溶劑。一旦這些發生在一個電池的內部,燃燒的熱量流注到其他的電池上然后整個電池包遍布火焰。


有必要指出的是鋰離子電池著火是及其少有的事情。并且,幾起失火和零星報道就足以促成一場收回。


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