⽆论办公还是解压,吃饭还是睡觉,⼀个⼈还是⼀堆⼈,⼿机都⽆时⽆刻地陪在我们身边。从形影不离的伙伴到威⼒⼗⾜的炸弹,⼿机真的绝对安全吗?随着⼤家对⼿机续航能⼒的需求越来越⾼,⼿机电池的容量越来越⼤。⽽⼿机⾥所采⽤的是锂离⼦电池(Li-ion Batteries, 以下简称 LiBs),从⼩到⽿机,⼤到电动汽⻋,再⼤到储能电站,LiBs 都扮演着⾮常重要的⻆⾊。
⽬前商⽤⼿机的的锂离⼦电池,正极主要选⽤钴酸锂,因为其体积能量密度最⾼,这样就可以在很⼩的⼿机⾥储存更多的能量,⽽负极⼀般选⽤层状⽯墨。⽬前⼤部分⼿机电池的平均输出电压⼤约是 3.7V,容量⼀般是 4000mAh,那么⼀个充满电的⼿机所蕴含的能量约为 14.8Wh,相当于 53kJ,也就是两个⼿雷的能量?!虽然⼿雷机爆炸的概率很⼩很⼩,但谁也不想以这样的⽅式上新闻吧?
所以评估⼀个电池的各项性能前,必须先评测它的安全性,这样消费者才可以放⼼使⽤。
电解液和隔膜安全吗?⽆论是电芯,模组还是⼤型的储能模块,其实都是由⼀个个电池单元串并联组成的。其发⽣热失控的原因,和电池的基本构造和⼯作原理息息相关:锂离⼦电池系统的构成。LiBs 内部⼀般由正极集流体和正极材料,电解液,隔膜,负极材料和负极集流体,垫⽚和外壳组成,整套系统还应包括外电路,先简单地假定由电源/⽤电器,开关组成,并⽤导线连通。
电池可以⽆限充电吗?
当 LiBs 充电时,正极材料失去电⼦,锂离⼦脱出,正极电位随之升⾼。在电场驱动下,锂离⼦在电解液中向负极扩散,伴随着负极得到电⼦,锂离⼦嵌进负极材料,负极电位随之降低,电能转化为化学能的形式储存在电池中。但是电池不能⽆限充电,因为正极电位不能超过电解液的电化学稳定窗⼝的上限,负极电池不能低于电解液的电化学稳定窗⼝的下限,否则电解液的成分会和电极发⽣氧化还原反应,造成电解液的分解。
要想杜绝这种危险发⽣在我们身边,还是要注意以下⼏点:1. 使⽤正规⼚商⽣产的电池,最好是原⼚。2. 当⼿机或电池严重变形,及时更换电池。3. 不要在⾼温或者低温下持续使⽤电池。4. 可以给电池配备更好散热和加热系统。5. 不要过度充电或放电。6. 从根源上:少玩⼿机。更安全的电池?除此之外,要想获得⼀个更加安全的锂离⼦电池,我们还可以在材料设计上有很多⼿段。