探究锂离子电池爆炸起火的原因

2020-12-22      1098 次浏览

为了保证实验有较高的参考价值,记者特地准备了三种不同类型的锂离子电池,分别是平板电脑软包锂离子电池的应用,笔记本电脑圆柱形锂离子电池的应用,以及手机常用的硬盒锂离子电池。


消防队员把电池放在一个废弃的长凳上,然后用钳子在外壳上挖了一个小洞。当锂离子电池外壳破裂时,软包锂离子电池就会膨胀,留下一个空隙,开始冒出白烟。消防队员随后将水倒在锂离子电池上,白色的烟雾变得更加凶猛,还发出了叮的一声,倒在锂离子电池上的水也出现了起泡的现象。


随后,消防队员将圆柱形锂离子电池和硬壳锂离子电池打碎。两个锂离子电池被切开后,开始并没有冒出多少白烟,但当水倒在上面时,从破裂的许多小气泡中冒了出来。不到两分钟,锂离子电池周围的温度开始上升,水的痕迹被锂离子电池的热量烤干。消防队员表示,这是锂离子电池受到物理损伤时所发生的情况。


今年一月,东城区体育馆路的一处住宅发生火灾。当消防队员们将一辆电动汽车冒烟的电池埋在雪里时,电池起火了。事后,电动汽车的电池是锂离子电池。


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你为何生气?


据了解,金属锂的化学性质非常活跃,有潮湿物品的危险,它会暴露在水中或潮湿的空气中会释放易燃气体。事实上,锂离子电池发热和可能被焚烧的重要原因是短路和电流过大,而在手机的情况下,充放电电流过大几乎不可能出现。然而,造成锂离子电池短路的因素很多,包括电池的物理损伤、工作环境的温度以及正负短路三种情况。假如锂离子电池外壳损坏,将导致电池内部短路,从而加热和燃烧。


华中科技大学电气学院副教授杨勇告诉记者,一般来说,锂离子电池中含有的电解质处于密封状态,不会受到攻击的影响。然而,当锂离子电池外壳破裂,内部的电解质遇到空气或水时,它会发生化学反应,出现气体和热量。当反应强烈时,它会燃起火焰,甚至爆炸。


提醒


防止暴力冲突


由于锂离子电池的这一特性,世界特种运输协会(IATA)将其列为危险品(DGR)。相信很多人都有这样的经历,乘坐飞机时,带有锂离子电池的电子设备是不允许托运的,只能随身携带。乘客不允许携带超过160Wh(瓦特小时)的锂离子电池,这些电池也可以放在单独的塑料袋中携带,或者用绝缘材料包裹起来。


聚合物电池被广泛应用于遥控模型游戏中。但更新、更先进的锂离子电池仍然存在风险。一位玩家曾经在窗台上放了一块锂聚合物电池。其结果是,太阳的照射导致电池内部的压力新增,导致电池爆裂并释放出烟雾。还有玩家在直升机模型试飞时,将锂聚合物电池扔进螺旋桨,几节电池在空中瞬间冒烟,机身被锂离子电池损坏时释放出高温变形。


平板电脑的锂聚合物电池也用,但由于电池的充电和放电容量的平板电脑是远远低于模型,当电池受物理伤害,瞬时释放的能量不相同大,但同样的高温将会被释放出来。例如,假如平板电脑是由一个轮子翻过来的,看看它是否冒烟,假如不是,那么触摸电池所在的外壳,看看温度是否正常。不要不小心把它捡起来放进包里,以免引起更大的火灾事故。龙潭中队一班班长王洪宇辩称,使用锂离子电池等电子设备,如平板电脑,要注意防止暴露,还要防止剧烈碰撞。


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