筆記本與手機(jī)電池爆炸原理解析

隨著筆記本、智能手機(jī)等鋰電池設(shè)備的流行，手機(jī)爆炸、筆記本爆炸等新聞，令不少手機(jī)與筆記本用戶害怕不已。那么手機(jī)電池或者筆記本電池為什么會(huì)爆炸呢?下面本篇手機(jī)/筆記本的電池為什么會(huì)爆炸?將為大家揭曉答案，也會(huì)給大家?guī)?lái)更加專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)。

我們知道跟其他二次電池技術(shù)相比，鋰離子電池更輕、更便宜、而且能量密度也更高。它已經(jīng)成為了如今充電電池的主要形式，從手機(jī)、筆記本電腦到汽車(chē)和商用噴氣機(jī)的各種物品都在使用鋰離子電池。但這種電池有一個(gè)小問(wèn)題 —— 它們不只會(huì)短路，還會(huì)起火爆炸。請(qǐng)看下面Gizmodo網(wǎng)站的介紹：鋰離子電池之所以會(huì)有爆炸傾向，都是一個(gè)名為“熱失控”(thermal runaway)的過(guò)程惹的禍。

手機(jī)電池爆炸

本質(zhì)上而言，“熱失控”是一個(gè)能量正反饋循環(huán)過(guò)程：升高的溫度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱升高溫度，這又反過(guò)來(lái)又讓系統(tǒng)變得更熱。熱失控是很常見(jiàn)的現(xiàn)象，從混凝土養(yǎng)護(hù)(會(huì)釋放熱量)到恒星爆炸(超新星是宇宙級(jí)熱失控的產(chǎn)物)的大量物理和化學(xué)過(guò)程中，都有可能會(huì)出現(xiàn)熱失控。

筆記本電池爆炸

鋰離子電池出現(xiàn)熱失控的原因有很多。比如一塊9V電池的兩端被一個(gè)硬幣橋接起來(lái)時(shí)，隔離鋰離子電池負(fù)極和正極的膜狀物出現(xiàn)的撕裂就會(huì)導(dǎo)致短路，而短路往往又會(huì)引起熱崩潰。鋰離子電池起火的原因還包括：環(huán)境溫度超過(guò)60°C，經(jīng)常過(guò)充，未經(jīng)授權(quán)改裝外殼。

不管原因是什么，經(jīng)歷這個(gè)反應(yīng)的都是電池中的氧化鈷化學(xué)物。 Valence科技公司的研發(fā)副總裁喬·拉穆勒(Joe Lamoreux)解釋說(shuō)：“如果你加熱這種化學(xué)物，達(dá)到了一定溫度，它就開(kāi)始自發(fā)熱，然后發(fā)展成起火和爆炸。”在某些情況下，這種有機(jī)電解液釋放壓力會(huì)導(dǎo)致電池破裂。如果暴露在高溫環(huán)境下，或者是遇到火花，它也有可能會(huì)燃燒。

雖然這種無(wú)法控制的反應(yīng)不會(huì)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(jué)得這種事故經(jīng)常發(fā)生。例如在2006年，幾乎所有主要的筆記本電腦制造商 ——蘋(píng)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(guò)熱狀況的報(bào)告后召回過(guò)產(chǎn)品。單是蘋(píng)果一家，就在出現(xiàn)了9個(gè)有效報(bào)告后召回了180萬(wàn)臺(tái)PowerBook和iBook。更重要的是，電池的大小、配置和電池單元(cell)的數(shù)量都會(huì)影響到熱失控的強(qiáng)度。小型電池組(比如數(shù)碼單反相機(jī)上的)只有幾個(gè)電池電源，所以熱失控從有問(wèn)題的電池單元傳播到其他單元的機(jī)會(huì)相對(duì)較低。而波音787巨大的電池組就是另外一回事了：它們裝在密封的金屬盒里，不能排放余熱，其結(jié)果就是，當(dāng)一個(gè)電池單元熱到足以點(diǎn)燃電解質(zhì)時(shí)，其余的電池單元就會(huì)迅速跟進(jìn)。

但是你也沒(méi)有必要太擔(dān)心。你的筆記本并不是一個(gè)滴答作響的定時(shí)炸彈。只要定期做一些保養(yǎng)，鋰離子電池就會(huì)安全、可靠地工作。鋰離子的壽命不長(zhǎng)，一般可以維持兩到三年(無(wú)論你是否使用它)。正因?yàn)槿绱?，所有的鋰離子電池組都應(yīng)該每36個(gè)月左右就更換一次。而且，每當(dāng)電量降到50%的時(shí)候，你就應(yīng)該可它充充電。鋰離子沒(méi)有記憶效應(yīng)，但是電壓過(guò)低會(huì)讓它們嚴(yán)重受損。