Boom-Shakalaka 深度剖析锂电池爆炸原理

雷锋网按：去年 9 月三星 Galaxy Note 7 爆炸事件引发全球关注，同时锂电池的安全问题也再次被提起， 现在距离这次事件已过去半年，雷锋网带大家来了解一下锂电池到底由什么组成，以及什么物质会引发爆炸。本文由雷锋网编译自 Wired 。

这世界到底谁是统治者？人类？不对！房子？也不对！正确答案其实是锂电池。1991 年索尼将锂电池推向市场后，它们就开始登堂入室，从火星车到你手上的电子设备里都是锂电池的身影。

当然，锂电池能异军突起也是借了自身优势，它充电迅速，能将大量能量存储在小体积的薄片电池中，最重要的是其安全性能得到保证。不过，锂电池也有槽点，一旦这家伙出了问题，它就会变成炸弹。去年先是扭扭车起火，随后三星 Galaxy Note 7 又给我们上了一课（三星已经公布了电池爆炸的原因），看来所谓的锂电池起火爆炸不一定是偶然事件。

下面，我们就来剖析下锂电池里到底有什么，这个小家伙又是怎么变成小炸弹的？

锂钴氧化物

想要让轻薄高效的锂离子电池组有效存储和释放能量，让锂离子在正负极间不停的穿梭，就不能缺锂钴氧化物和石墨。当你给自己的电子设备充电时，电子会从外部流入电池内，这些电子会将锂离子从 LiCoO2（典型的二维锂离子通道的正极材料）中吸引出来，下一步它们会流向石墨电极等待与电子一起释放。在锂电极中，钴和氧会形成坚固的正八面体，这样一来当锂离子通过时，分子便不会分崩离析。不过，一旦温度过高，整个“大厦”就崩溃了，后果非常严重。

石墨

石墨是元素碳的一种同素异形体，我们熟悉的铅笔芯就是这种材料制造的。石墨形成了锂电池中的第二电极，在电池充电时，锂离子会暂时停留在这里。当你打开电脑，这部分存储的锂离子会从石墨中被释放出来并回流到锂钴氧化物中，这些锂离子回流的过程会产生电能，保证电脑顺利运行。

聚丙烯

一块聚丙烯的塑料薄板可以将电极分开，不过，这块隔板上有许多微米级的小孔，锂离子可以从这些小孔中穿过。如果你的手机出现燃损问题，多半就是这块隔板出了问题，因为正负极发生接触产生了热失控效应。一旦发生这种问题，锂电池马上就会产生大量热量（最高可达 930 摄氏度），同时电池内部压力增大，很容易就会爆燃。

碳酸亚乙酯

碳酸亚乙酯是一种可燃的有机溶剂，在锂电池中它负责驱动锂离子的运动。如果电池温度过高，该液体可能就会冲破电池外壳喷溅出来，一旦接触空气中的氧气，就会发生爆炸。

六氟磷酸锂

六氟磷酸锂是一种白色粉末，溶解后会变成碳酸亚乙酯。这种材料会漂浮在电池中，为锂离子的运动提供额外动力，加速电池的充放电，该材料不会爆炸，不过一旦泄露就会灼伤接触到的皮肤。

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