原来如此｜锂电池的秘密

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池的使用已经成为主流，但人们对它却知之甚少。

锂电池是如何储存电量的？为什么有的锂电池会发生爆炸？锂电池的寿命如何延长？成为百姓关心的问题。

本期节目，原来如此将通过了解锂电池的工作原理，了解科学家如何用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子，从而达到储电效果。我们还将通过实验探究锂电池爆炸的原因——锂电池内部短路引发的爆炸，主要还是因为过充及挤压造成的。最终，我们将通过解读锂电池的特性，引导大众科学使用锂电池。

《锂电池的秘密》

锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。

当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

同样道理，当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程)，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就像优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字——摇摆电池。

为什么锂电池受到重压后 容易引起爆炸？

当电池在受到一定重压的时候，电池的形状在外力的作用下发生了改变。像这样，集中受力的电池单元正负极被迫发生了弯曲，直到正负极之间接触，电池短路了。电子在这一瞬间急剧释放，产生大量的热量。在这个短暂的过程中，电解液转化成气体，使得电池不断膨胀。最终包裹电池的箔袋被爆开，电火花点燃了空气中蒸发的电解质，整个电池组都笼罩在短路所带来的火和热中。周围的电池单元逐个发生爆燃，直至整个电池组完全炸裂。

为什么过度充电会使

劣质的锂电池产品发生爆炸？

过充后，极片上到处都是针状锂金属结晶，刺穿隔膜会发生微短路。轻则，加剧自放电；重则枝晶短路电流造成电池温度急剧升高，电解液分解气化。这种情形，不论是温度过高使材料燃烧爆炸，还是外壳先被撑破，使空气进去与锂金属发生激烈氧化，都是以燃烧爆炸收场。总而言之，锂电的死穴就是过放和过充。解决的方法就是给每个单芯配套保护板。

如何正确地使用锂电池？

1.应避免完全放电(使用到黑屏断电)；

2.经常对锂电池充放电、未放尽时充电或使用外接电源、边充电边使用，或充电完成后继续使用外接，均不会对电池造成额外的损耗；

3.长期不使用时，应将锂电池取出，置于阴凉干燥处。切不要进行冷冻，避免水气侵蚀。避免放在高温的汽车内使用。如长时间保存，将电池充到40%后放置；

4. 作为笔记本用户，如果多数时间是使用固定电源，可以取下电池置于阴凉处，但这只是出于对电池如温度、湿度等环境因素的改善，并且出于保护电池盖、金属触点的理念，建议不要因为使用外接电源，频繁拆卸电池；

5. 避免购买备用的锂电池进行存储，因为电池即便不使用，其使用寿命也是在自然折损的，因此在电池有限的生存时间内，最大限度地使用才能体现电池价值。

更多好玩的具体内容，

尽在节目中哦！

节目播出的同时，

用手机“摇一摇”或点击“原文链接”，

一起来看我们的场外直播，

主播为你讲述更多节目内外的好玩故事！

看

原来如此

《锂电池的秘密》

播出时间：7月23日 15:03

监制/张广义 主编/刘铭 黄丽君

编辑/石岩 唐诗语（实习）

锂电池爆炸的秘密

私信“锂电”二字（不是评论），即可领取10.99G锂电行业精华版资料！

爆炸的原因类别：负极容量不足，水份含量过高，内部短路，保护线路老化失效，过充，过放，外部短路，外部挤压和暴力碰撞。

负极容量不足

当正极部位对面的负极部位容量不足，或是根本没有容量时，充电时所产生的部分或全部的锂就无法插入负极石墨的间层结构中，会析在负极的表面，形成突起状“枝晶”，而下一次充电时，这个突起部分更容易造成锂的析出，经过几十至上百次的循环充放电后，“枝晶”会长大，最后会刺穿隔膜纸，使内部产生短路。电芯急剧放电，产生大量的热，烧坏隔膜，而造成更大的短路现象，高温会使电解液分解成气体，负极碳和隔膜纸燃烧，造成内部压力过大，当电芯的外壳无法承受这个压力时，电芯就会爆炸。

水份含量过高

水份可以和电芯中的电解液反应，生产气体，充电时，可以和生成的锂反应，生成氧化锂，使电芯的容量损失，易使电芯过充而生成气体，水份的分解电压较低，充电时很容易分解生成气体，当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大，当电芯的外壳无法承受时，电芯就会爆炸。

内部短路

由于内部产生短路现象，电芯大电流放电，产生大量的热，烧坏隔膜，而造成更大的短路现象，这样电芯就会产生高温，使电解液分解成气体，造成内部压力过大，当电芯的外壳无法承受这个压力时，电芯就会爆炸。

激光焊时，热量经壳体传导到正极耳上，使正极耳温度高，如果上部胶纸没有隔开正极耳及隔膜，热的正极耳就会使隔膜纸烧坏或收缩，造成内部短路，而形成爆炸。

高温胶纸包住负极耳

客户在负极耳点焊时，热量传导到负极耳上，如果高温胶纸未贴好，负极耳上的热量就会烧坏隔膜，造成内部短路，形成爆炸。

贴底部胶未完全包住底部

客户在底部铝镍复合带处点焊时，会在底部壳壁产生大量的热，传导极芯的底部，如果高温胶纸未完全包住隔膜，会烧坏隔膜，造成内部短路，形成爆炸。

过 充

电芯过充电时，正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化，而放出的锂过多也容易无法插入负极中，也容易造成负极表面析锂，而且，当电压达到4.5V以上时，电解液会分解生产大量的气体。上面种种均可能造成爆炸。

外部短路

外部短路可能由于操作不当，或误使用所造成，由于外部短路，电池放电电流很大，会使电芯的发热，高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全坏坏，造成内部短路，因而爆炸。

负极容量不足的工位

负极包不住正极，正负极分档配对错误，负极压片时压死，负极颗粒，负极露箔，负极凹点，负极划痕，负极暗痕，负极涂布不均，正极头尾部堆料，正极涂布不均，正极敷料量偏大，正负极搅拌不均，负极来料容量偏低，正极来料容量偏高，负极容量不足。

水份含量过多的工位

封口太慢而吸潮，陈化时吸潮，电解液水份含量过大，注液前烘烤未烘干或吸潮，组装烘烤时未烘干，涂布时正负极未烘干，正极打胶配料时吸潮，正极烘烤不充分，水份含量过高。

内部短路的工位

贴底部胶未完全包住底部，高温胶纸包住负极耳，上部胶位置不对，烘烤时温度太高烘坏隔膜，激光焊短路电芯未检出，组装微短路电芯下流，组装短路电芯未检出，压扁时压力太大，隔膜纸有砂眼，卷绕不齐，负极铆焊未拍平，有毛刺，正负极分小片毛刺，正负极分小片掉料，内部短路。

过充可能的工位

用户使用时充电器电压偏大，检测时个别点电压偏大，检测时电流设置过大，电芯容量不足，预充柜个别点电流过大，预充时电流设置过大，过充。

外部短路可能的工位

保护线路板失效，用户在使用时正负极短路，电芯在周转过程中打火，上电芯未对好，造成正负极接触，外部短路。

总 结

所有相关工位必须加强控制。

安全性为各项性能中最重要的。

当与其它要求冲突时，优先满足安全性。

私信“锂电”二字（不是评论），即可领取10.99G锂电行业精华版资料！

相关问答

在股市中挣钱必须第一要读懂政策,第二还是政策,第三才是技术,政策超过一切技术分析,第四看清货币走向。大盘的上涨,尤其中国牛市都是因为政策而起,走熊也...

嫦娥四号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步,就在今年的12月8日凌晨,在我国的西昌卫星发射中心成功的把嫦娥四号送进了太空。随后她将奔赴月球,...

这也连带着手机应用也停滞不前,几年前兴起的VR技术已经彻底凉了,作为后起之秀的AR技术也因为硬件性能支撑不足,无法在用户群体中普及开来。由于智能手机电池...

7月30日下午,马来西亚政府召开新闻发布会公布了《MH370安全调查报告》。这份报告将4年来,马来西亚和相关国家调查MH370的有关情况进行了一次综述,列举了MH370...

[回答]电博拥有一支专业的服务团队,建立了从客户需求开始到客户维护常态化的价值服务链。为客户提供从设计、制造、研发、售后为一系列配套的全方位服务。...

新能源汽车冬季电耗下降原因有两点,解决方式有些尴尬新能源汽车分为纯电动和插电式混动两类,在冬季最头疼的是纯电动汽车,因为续航会明显的下降。造成续航下...

传应效果更好。南孚升级版-传应电池,采用物联电池,拥有更强脉冲电力,能实现50米距离遥控,远距离寻车、开门都快人一步,电池耐力比南孚的都强1.2倍,相对其...

想要通俗易懂的明白电脑的系统和软件是什么,那得搞清楚电脑是什么。如果你只是想单纯的得到答案,可以直接拖到文章末尾。最初的电脑是没有系统的,更别谈软件...

一、这个是有时效性的,目前最大电池容量最大的手机是InnosD6000的6000毫安的手机。二、电池电量的秘密:手机用的锂电池其实从专业角度看是电池的一...一、...

1、小夜灯不是作为室内的主光源来使用的。它一般安装在墙面上,用做辅助性的照明及装饰之用,安装在床头,门厅,走廊等处的墙壁上或柱子上2、注重灯罩质量,...1、...