解析鋰電池為何會爆炸？

    鋰電世界  鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循環(huán)壽命長，是21世紀(jì)發(fā)展的理想能源。從手機、數(shù)碼相機、筆記本電腦到電動工具、電動車、路燈備用電源、航空航天等設(shè)備，都在使用鋰離子電池。可以說，鋰離子電池已經(jīng)成為當(dāng)今充電電池的主要形式。但這種電池有一個小問題——安全性差，有發(fā)生爆炸的危險。原來這是一個名為“熱失控”（thermal runaway）的過程惹的禍。

    本質(zhì)上而言，“熱失控”是一個能量正反饋循環(huán)過程：升高的溫度會導(dǎo)致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱升高溫度，反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。熱失控是很常見的現(xiàn)象，從混凝土養(yǎng)護(hù)（會釋放熱量）到恒星爆炸（超新星是宇宙級熱失控的產(chǎn)物）的大量物理和化學(xué)過程中，都可能會出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象。

    雖然這種無法控制的反應(yīng)不會經(jīng)常發(fā)生，但鋰離子電池的數(shù)量基數(shù)太大，讓我們覺得這種事故經(jīng)常發(fā)生。早在2006年，幾乎所有主要的筆記本電腦制造商——蘋果、惠普、東芝、聯(lián)想、戴爾和其他公司，都在接到少量電池出現(xiàn)過熱狀況的報告后召回過產(chǎn)品。更重要的是，電池的大小、配置和電池單元的數(shù)量都會影響到熱失控的強度。小型電池組（比如數(shù)碼單反相機上的）只有幾個電池電源，所以熱失控從有問題的電池單元傳播到其他單元的機會相對較低。而大型的電池組就不一樣了：它們裝在密封的金屬盒里，不能充分散熱，結(jié)果當(dāng)一個電池單元熱到足以點燃電解質(zhì)時，其余的電池單元就會迅速跟進(jìn)。

    為了避免因使用不當(dāng)造成電池過放電或者過充電，在單體鋰離子電池內(nèi)設(shè)有三重保護(hù)機構(gòu)。盡管如此，有時因為某些原因造成控制失靈，缺少安全閥或者氣體來不及通過安全閥釋放，電池內(nèi)壓便會急劇上升而引起爆炸。

    對于新買的鋰離子電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時間一定要超過12小時，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法，可以說一開始就是誤傳。所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過12個小時的超長充電。溫度對鋰電池壽命也有較大的影響。冰點以下環(huán)境有可能使鋰電池在電子產(chǎn)品打開的瞬間燒毀，而過熱的環(huán)境則會縮減電池的容量。因此，如果筆記本長期使用外接電源也不將電池取下來，電池就長期處于筆記本排出的高熱當(dāng)中，很快就會報廢。

    不過，也不必太擔(dān)心。只要定期做一些保養(yǎng)，鋰離子電池就會安全、可靠地工作。鋰離子的壽命一般可以維持兩到三年（無論你是否使用它）。正因為如此，建議鋰離子電池組每36個月左右就更換一次。而且，每當(dāng)電量降到50％的時候，就應(yīng)該給它充電。鋰離子沒有記憶效應(yīng)，但是電壓過低會讓它們嚴(yán)重受損。