◎科技日报记者陈曦

7月18日，杭州父女骑电动车在玉皇山路行驶的进程中，电动车忽然动怒爆燃，车上父女被严峻烧伤。

电动车忽然动怒爆燃。图源：央视网视频截图

7月21日，杭州市消防援救支队视察组经过视察取证，开始决断“7·18”电动车动怒起源与其锂电池阻碍相关。

未几前的5月10日，成都一小区的电梯内，电动车忽然动怒，导致多人受伤。

短功夫内多起电动车动怒爆燃变乱，是甚么让锂电池变为了咱们身旁的“隐形炸弹”？爆燃的锂电池能力何故这样庞大，霎时就可以燃起熊熊大火，让人连自救的机缘都没有？

为此，科技日报记者请到天津大学化工学院的张生传授施行回答。

锂电池热失控就像多米诺骨牌

张生先容，锂电池以能量密度高、轮回寿命长、无影象效应、自放电率低和对处境无浑浊等好处，得以被疾速地推行利用。

现在，锂电池大略可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，况且也许充电。而锂金属电池由于其自己的高手艺请求束缚，惟有小量几个国度的公司在临盆。

锂离子电池正常是利用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、利用非水电解质的电池。“然而由于锂电池的热不不变性，锂电池的平安题目也渐渐引发注意。”张生示意，轻则形成漏液，电池体内温度激昂，维护层渐渐损害，致腐化性电解液产生泄露。更进一步，形成自燃，锂电池短路时形成的火花会在霎时点燃电解液，并引燃塑料机身。

“更严峻的会诱倡导火爆燃。况且之因此会在短功夫内燃起熊熊大火，是由于锂电池失火爆燃是一系列的连锁反响。电池热失控就像多米诺效应，形成越来越多的热量，最后诱倡导火爆燃。”张生强调，锂电池中同时含有加压的处境下易燃的电解质，提升了锂电池产生爆燃变乱的也许性。

锂电池短路是形成动怒爆燃重大起源

张生先容，锂电池产生动怒爆燃的起源紧要囊括过充、短路、受热等。

过充：当利用非原装充电器，也许充电器运转不寻常的情状下，对电池施行充电也许会导致电池的温度激昂。

在锂电池充电早期，由于电池具备确定的电阻，则电流经过电阻时会形成确定的热量，此时电池表面会浮现迟钝的升温局势。当电池充足电后，素来锂离子在电池内一向以离子体例游离在正负极之间，但由于电池充足电，负极已没法被延续填入。

“但由于此时的负极也许具备较高的嵌锂技能，那末锂离子会延续从正极析出并以单质的体例在负极表面堆积，金属锂由于具备较高的金属活性此时会与溶剂反响，导致嵌锂碳也与溶剂产生放热反响。”张生先容，由于该反响形成的洪量热量，将导致热失控的产生，随之伴生出更多连锁放热反响，电压和温度的速即抬高，使电池产生着火和爆炸。

当电池过分充电时，正常电池内都邑有一个过充电的维护安装。以手机电池为例，维护安装的道理是在电池内安装一个电压探测的维护电路IC。

“若是维护电路IC没有生效，那末在正常过充情状下，电池由于充电形成的热在寻常处境下也许天然散去，过充只是会使电解液分解，那末电池照样平安。”张生示意，然而若是电池在非寻常充电前提下过充，譬如利用了高倍率的充电器施行充电，也许充电时外部处境温度较高影响电池的散热，也许电池自己的计算使得电池的散热迟钝的前提下，由于过充的升亲切热量没法散去的两重前提下，隔阂渐渐被消融。一旦隔阂消融，电池内部就会产生短路，此时电芯会赶紧放电，温度疾速抬高，诱发电池的材料被点燃，末了产生爆燃。

电解液在过充的前提下会产发怒化，此时电池的内压会渐渐增多，是以锂电池在计算的时辰为了避让内压太高产生鼓胀，会在外壳上安装泄压安装，用于施行内压的调整。而当泄压安装生效时，由于过充电池将产生鼓胀乃至导致电池芯毁坏，毁坏后的电池芯会形成一系列的放热反响引发爆燃变乱。

其它，在理论运用下，由于计算、办理、工艺等多种起源均也许导致维护的IC生效，此时电池会延续充电。

短路：在电池浮现短路阻碍的时辰会导致电池不变性备受影响，同时会释放出许多气体。如许的情状会让电池浮现热失控，在较短功夫会聚许多热能，导致形成动怒爆燃变乱。

“电池短路正常也许分为外部短路和内部短路。”张生先容，寻常情状下，电池内部由于劳动或充电，温度会越来越高，然而由于电池自己有散热，且电池中有SEI膜，是以当温度抬高到较高温度时，SEI膜会把细孔闭塞。电池内的电化学反响则会中断，电池的温度也会渐渐降落。然而若是电池遭到针刺、撞击等外部打击导致SEI膜被击穿，电池则会产生短路。

“一旦电池短路，其正极的热分解反响及其余放热反响也会随之产生，使得电池温度疾速抬高，电解液会被疾速汽化，进而因热失控的产生而导致动怒爆燃。”张生示意，内部短路主如果由于锂离子的树枝状结晶穿破隔阂所形成，过充是内部短路诱发的爆炸的紧要起源。利用陶瓷隔阂和负极热阻层等维护涂层也许灵验避让电池内部短路。

外部温度成分：电池在高温下，由于热传播，电池内电解液温度抬高，电池内的SEI膜由于电解液的高温也许被消融，SEI膜一旦被熔穿，电池则会产生如上所说的电池短路局势，进而增进放热反响的生成导致电池动怒爆燃。

内涵成分：产物内涵成分囊括电池构造的计算、产物品质节制等。电池芯由正极、负极、隔阂和电解液等几部份构成，其材质取舍、工艺节制和构造计算，将影响电池的充放电性格。

“更重大的是若是构造计算不正当、材料取舍不妥或工艺节制不好，在过充电进程中，则轻易浮现电解液气化、电极短路和电池过热而产生。”张生说，同时，若是临盆进程中产生电解液注入量不够、焊接密封性差导致漏气、正负极片壳壁偏厚未达工艺请求、壳壁偏厚或变形、密封性不好导致极片吸水，水份与电解液反响等情状，有也许影响产物的品质进而诱倡导火爆燃变乱。

张生强调，综上所述，诱发锂电池爆炸的起源包罗多个方面。个中，短路形成动怒爆燃的变乱占了锂电池阻碍的很大比例，而隔阂的材料没法从实质上杜绝短路的产生，期盼来日的研讨也许追寻到更平安的隔阂材料，进而减低锂电池短路阻碍的产生。

来历：科技日报

编纂：王宇

稽核：朱丽

终审：何屹

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