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热成像检测锂电池爆炸
2018-05-17


伦敦大学研究员保罗·希林博士和他的同事们使用热成像技术对锂离子电池发热过程进行了追踪记录。


实验对象是两块普通的锂离子电池,区别在于电池1的中心加入了圆柱支撑设计,而电池2没有。


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在试验中,两块电池中内部的热反应和电化反应均会产生气孔,造成电池的螺旋层变形。当温度达到250℃左右时,电池体积会迅速膨胀直至爆炸,研究员将此过程称之为“热失控”。


或许圆柱支撑设计有助于保持结构的稳定性,电池1 在内部铜质材料熔化 (铜的熔点为1085℃)后仍保持表面完整。但是,随着热量生成反应的持续,先是有热气冒出,随后熔化物质从电池顶端喷出,爆炸随即发生。


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相比之下,另一块电池2则随着压力和温度迅速升高,锂电池整个顶部都被掀掉,没有任何前奏地演绎了“热失控”。


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锂电池通常被安装在设备内部并与其他电子元件相连,“热失控”不仅会使电池核心崩溃,还增加了设备内部短路和破坏附近物体的风险。


研究员表示,进行此番测试的意义在于,为他们在锂离子电池衰退方面的研究提供了宝贵经验,并希望对未来电池的安全设计方面提供帮助。


虽然没有人无故把电池加热至250℃,但是避免锂电池过度充电,规范使用电子设备还是非常有必要的。


参考资料:http://www.nature.com/ncomms/2015/150428/ncomms7924/full/ncomms7924.html