近些年，我被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)汽車等電子產(chǎn)品，為它們賦能續(xù)航。我小小的身軀里潛藏著巨大的能量，豐腴的體態(tài)中蘊(yùn)含著超長(zhǎng)的壽命，因此備受大家青睞。
可與此同時(shí)，三星手機(jī)起火爆炸、特斯拉汽車自燃等事件接連發(fā)生，引發(fā)人們對(duì)我安全問(wèn)題的關(guān)注，不少人對(duì)我感到擔(dān)憂、害怕。我也開(kāi)始重新認(rèn)識(shí)自己，我的脾氣真的如此火爆嗎？我會(huì)無(wú)緣無(wú)故引火燒身嗎？經(jīng)過(guò)一番審視，鋰電池君鄭重聲明：產(chǎn)品無(wú)端爆炸，我不背鍋！接下來(lái)，就帶大家刷新對(duì)我的認(rèn)知，放心大膽pick me。
電池緣何出現(xiàn)安全問(wèn)題？
一般認(rèn)為，我的安全問(wèn)題就是“起火燃燒”甚至“原地爆炸”。如果出現(xiàn)這些問(wèn)題，就說(shuō)明——我的內(nèi)部熱失控了。好好的，為什么會(huì)熱失控呢？主要有三種可能性：
1）我已經(jīng)吃飽電了，但還一直強(qiáng)行給我充電——電池過(guò)充；
2）忽然好熱或者好冷，我好不習(xí)慣——電池外部熱沖擊；
3）可憐的我遭受了暴力——對(duì)電池進(jìn)行了針刺、撞擊、擠壓、短路等行為。
這些行為都有可能是我失控的導(dǎo)火索。不過(guò)朋友們，你也別害怕，目前電池的研發(fā)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)在我身上加了多重“秘笈”來(lái)解決失控問(wèn)題了。
電池過(guò)充三重防范措施
過(guò)充，顧名思義，是指我在充電達(dá)到滿充狀態(tài)后，還繼續(xù)給我充電的現(xiàn)象。過(guò)充可能會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)壓升高、電池變形、漏液等情況的發(fā)生，從而引發(fā)安全事故。
好多朋友習(xí)慣“手機(jī)整夜充電不拔”，這不就是過(guò)充嗎？那會(huì)不會(huì)引起爆炸呢？鋰電池君答曰：不會(huì)
因?yàn)槟壳笆忻嫔险?guī)的
（注意：是正規(guī)的我，不是山寨高仿的我哦）均有防過(guò)充的措施，如安全保護(hù)電路（PCB）、電流切斷裝置（CID）和防爆閥等。
1）安全保護(hù)電路：保護(hù)電路板可以限制最低電壓和最高充電電流，還具有過(guò)熱保護(hù)等作用。保護(hù)板在我充電時(shí)，可以隨時(shí)給我量體溫，一旦檢測(cè)到我充滿電或超過(guò)溫度限制，將會(huì)自動(dòng)停止充電，防止危險(xiǎn)發(fā)生（專利CN1079174C）。
2）電流切斷裝置（CID）：電流切斷裝置是在我的單體蓋板上設(shè)置一個(gè)翻轉(zhuǎn)片，一旦過(guò)充導(dǎo)致內(nèi)部壓力升高，就會(huì)將其翻轉(zhuǎn)以斷開(kāi)電流路徑（專利CN102956851B）。同時(shí)這種翻轉(zhuǎn)片通常都具有可恢復(fù)性，當(dāng)我的內(nèi)壓恢復(fù)正常時(shí)，翻轉(zhuǎn)片又能自動(dòng)恢復(fù)原樣啦，是不是感覺(jué)很高級(jí)？
3）防爆閥：防爆閥是防止我發(fā)生安全問(wèn)題的一道緊要防線，別看它個(gè)頭小小的，但是當(dāng)我吃得過(guò)飽，肚子快要爆炸（內(nèi)部壓力超過(guò)安全壓力）時(shí)，它會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，釋放我體內(nèi)的氣體，以防我原地爆炸或帶來(lái)更加嚴(yán)重的后果（專利CN102324479B）。
怎么樣，我的“秘笈”很厲害吧！但千萬(wàn)要注意，這些“秘笈”只有正規(guī)的我才能配備哦！
電池過(guò)充爆炸原理：鋰離子電池充電初期，電流通過(guò)電池時(shí)一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，在這一階段電池表面溫度上升得很慢。當(dāng)電池達(dá)到完全充滿的狀態(tài)時(shí)，電池內(nèi)部的化學(xué)過(guò)程由鋰離子的嵌入反應(yīng)變成鋰金屬在負(fù)極表面的沉積，溶劑被氧化放出的熱量使電池受熱。隨著電池繼續(xù)充電，電池電壓隨極化增大而迅速上升，引起正極活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的不可逆變化和電解液的分解，從而產(chǎn)生大量氣體，放出大量的熱，使電池溫度和內(nèi)壓急劇增加，從而引發(fā)爆炸、燃燒等隱患。
熱沖擊，電池管理系統(tǒng)應(yīng)對(duì)有方
熱沖擊，是指在急劇加熱或冷卻的情況下，我的溫度發(fā)生劇烈的變化，產(chǎn)生熱沖擊熱應(yīng)力。一般來(lái)說(shuō)，我對(duì)0-40℃內(nèi)的溫度不敏感，但一旦超過(guò)這個(gè)區(qū)間，我的壽命和容量都會(huì)大打折扣。
有些手機(jī)在使用過(guò)程中偶爾會(huì)提醒“手機(jī)溫度過(guò)高或過(guò)低”。出現(xiàn)這種情況，就說(shuō)明周圍的溫度讓我體感不適，而一旦外部溫度過(guò)高，我就會(huì)感到百爪撓心，于是有可能爆炸。
但是你也不必過(guò)度擔(dān)心，針對(duì)溫度對(duì)電池的不良影響，電池制造商開(kāi)發(fā)出了電池管理系統(tǒng)BMS，其中的熱管理系統(tǒng)能有效控制電池的溫度，對(duì)電池進(jìn)行冷卻或加熱，將溫度控制在適宜的范圍內(nèi)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，配置熱管理系統(tǒng)就等于給我隨身裝了一臺(tái)空調(diào)，可以隨時(shí)調(diào)節(jié)溫度。下面我就帶大家看看它的工作原理。
1）LG化學(xué)公司研發(fā)了一種組合式溫度控制系統(tǒng)的電池組，通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)流動(dòng)穿過(guò)單元電池之間的冷卻板來(lái)控制電池組的溫度（專利CN101454926B）。
2）通用公司研發(fā)的溫度控制系統(tǒng)則是通過(guò)冷卻介質(zhì)比較模塊、組件比較模塊和冷卻風(fēng)扇控制模塊三者共同配合作用，使冷卻介質(zhì)和電池均處于安全溫度范圍內(nèi)（專利CN101377148B）。
電池?zé)釠_擊爆炸原理：外部溫度過(guò)高時(shí)，電池內(nèi)部形成一個(gè)反應(yīng)鏈，各個(gè)反應(yīng)相互促進(jìn)、依次進(jìn)行。首先是SEI膜分解放出熱量加熱電池，促使負(fù)極與溶劑的反應(yīng)放出更多的熱量，導(dǎo)致負(fù)極與粘結(jié)劑的反應(yīng)、溶劑分解、正極的熱分解反應(yīng)依次進(jìn)行，放出大量的熱與氣體，導(dǎo)致電池爆炸。
針刺、撞擊、擠壓，三大材料升級(jí)對(duì)抗
前段時(shí)間有一新聞，一男子在電器城給手機(jī)換電池時(shí)突發(fā)奇想，嘗試用牙咬來(lái)驗(yàn)證電池真?zhèn)?，結(jié)果在咬下去的瞬間火花四濺，電池發(fā)生爆炸。
在此，鋰電池君要鄭重提醒大家：雖然我很強(qiáng)大，但也是需要小心呵護(hù)的，在日常生活中應(yīng)該避免針刺、撞擊和擠壓，防止我內(nèi)部短路從而引發(fā)爆炸。目前針對(duì)內(nèi)部短路問(wèn)題，我對(duì)自身的三大材料進(jìn)行了升級(jí)。
1）升級(jí)隔膜：采用“自關(guān)斷”隔膜。在高溫下，隔膜中的聚合物熔融，閉塞通孔，從而切斷電流，保證鋰離子電池的安全性（專利申請(qǐng)CN101510596A）。
2）升級(jí)正負(fù)極材料：在正負(fù)極上設(shè)置保護(hù)涂層，通常為多孔絕緣膜，不僅能有效的防止電池內(nèi)部短路，也能阻止鋰枝晶的產(chǎn)生，從而有效地提高鋰離子電池的穩(wěn)定性（專利CN102177604B）。
3）升級(jí)電池殼體：部分研發(fā)人員通過(guò)重新選擇電池殼體材料或增加阻擋層，以增強(qiáng)殼體的抗刺穿強(qiáng)度，使電池在外部物理沖擊下或被尖銳物體擠壓時(shí)，能顯著減少侵入、起火或爆炸的可能性（專利CN100524895C）。
電池短路爆炸原理：當(dāng)鋰離子電池在針刺、撞擊、擠壓的情況下容易出現(xiàn)內(nèi)部短路，會(huì)瞬間產(chǎn)生大量的熱，使電池溫度升高到正極熱分解的溫度，導(dǎo)致熱失控，最終出現(xiàn)爆炸的情況。特別是安全性能差的鋰離子電池，一般5秒左右就會(huì)爆炸。
正確使用鋰電池，你get到了嗎？
朋友們，讀到這里，產(chǎn)品爆炸的鍋你還會(huì)蓋在我的頭上嗎？是不是認(rèn)為我其實(shí)還挺和顏悅色？而且我有好多秘密“武器”來(lái)控制自己的脾氣。只要我來(lái)自于正規(guī)廠商，出廠前都要過(guò)“體檢”關(guān)——一系列安全性能測(cè)試，如跌落試驗(yàn)、熱沖擊、穿刺試驗(yàn)、擠壓試驗(yàn)、過(guò)充等，“體檢”合格后才會(huì)跟大家見(jiàn)面。
接下來(lái)，你只要再掌握正確的使用方法，就會(huì)覺(jué)得我不僅和顏悅色，還頗為親切可愛(ài)了呢！
1）如何為鋰離子電池充電？
此外，“盡量把手機(jī)電池的電量用完，最好用到自動(dòng)關(guān)機(jī)”這種說(shuō)法也是不對(duì)的，當(dāng)出現(xiàn)手機(jī)電量過(guò)低提示時(shí)，應(yīng)該盡量及時(shí)進(jìn)行充電。
2）鋰離子電池的保存
在保存我或與我相關(guān)的電子產(chǎn)品時(shí)，要注意輕拿輕放，不能使用暴力哦！應(yīng)盡量避免我受到磕碰、擠壓等強(qiáng)外力作用，這也是我乘機(jī)時(shí)不能托運(yùn)的原因。要避免使用尖銳物如螺絲刀等拆卸、穿刺，更不能啃咬，此外請(qǐng)不要把我放在高溫下暴曬。
最理想的保存方法是將電量使用到40%左右后，將我保存在陰涼干燥的地方，20℃左右是理想的保存溫度。每個(gè)月最好要把我拿出來(lái)用一次，這樣既能保證良好的保存狀態(tài)，又不至于讓電量完全流失而造成損壞。
最后，鋰電池君希望大家如我一樣，能被生活溫柔以待。
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