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安全性差,有发生爆炸危险,这是一个名为“热失控”的过程惹的祸

发表日期:2017-02-22 12:51 点击量:
  虽然这种无法控制的反应不会经常发生,但锂电池的数量基数太大,让我们觉得这种事故经常发生。早在2006年,几乎所有主要的笔记本电脑制造商——苹果、惠普、东芝、联想、戴尔和其他公司,都在接到少量电池出现过热状况的报告后召回过产品。更重要的是,电池的大小、配置和电池单元的数量都会影响到热失控的强度。小型电池组(比如数码单反相机上的)只有几个电池电源,所以热失控从有问题的电池单元传播到其他单元的机会相对较低。而大型的电池组就不一样了:它们装在密封的金属盒里,不能充分散热,结果当一个电池单元热到足以点燃电解质时,其余的电池单元就会迅速跟进。
  为了避免因使用不当造成电池过放电或者过充电,在单体锂离子电池内设有三重保护机构。尽管如此,有时因为某些原因造成控制失灵,缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放,电池内压便会急剧上升而引起爆炸。
  对于新买的锂离子电池的“激活”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法,可以说一开始就是误传。所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电。温度对锂电池寿命也有较大的影响。冰点以下环境有可能使锂电池在电子产品打开的瞬间烧毁,而过热的环境则会缩减电池的容量。因此,如果笔记本长期使用外接电源也不将电池取下来,电池就长期处于笔记本排出的高热当中,很快就会报废。
  不过,也不必太担心。只要定期做一些保养,锂离子电池就会安全、可靠地工作。锂离子的寿命一般可以维持两到三年(无论你是否使用它)。正因为如此,建议锂离子电池组每36个月左右就更换一次。而且,每当电量降到50%的时候,就应该给它充电。锂离子没有记忆效应,但是电压过低会让它们严重受损。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是21世纪发展的理想能源。从手机、数码相机、笔记本电 脑到电动工具、电动车、路灯备用电源、航空航天等设备,都在使用锂离子电池。可以说,锂离子电池已经成为当今充电电池的主要形式。但这种电池有一个小问题 ——安全性差,有发生爆炸的危险。原来这是一个名为“热失控”(thermal runaway)的过程惹的祸。
  本质上而言,“热失控”是一个能量正反馈循环过程:升高的温度会导致系统变热,系统变热升高温度,反过来又让系统变得更热。热失控是很常见的现象,从混凝土养护(会释放热量)到恒星爆炸(超新星是宇宙级热失控的产物)的大量物理和化学过程中,都可能会出现热失控现象。 

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