手機(jī)爆炸、筆記本自燃，一切災(zāi)禍的根源似乎都與鋰電池有關(guān)，加上少數(shù)媒體有些夸張的報(bào)道更增添了某種恐怖的氣息。一時(shí)間人們不再信任鋰電池了，膽小的家長甚至擔(dān)心孩子使用手機(jī)遇到危險(xiǎn)，通電話時(shí)常叮囑快掛斷免得被手機(jī)炸傷。鋰電池真的如此危險(xiǎn)嗎？當(dāng)然不是，雖然我們前面提到鋰電池并非是絕對(duì)安全的 ，但也絕不能算作是一種危險(xiǎn)的物品，它必須具備相當(dāng)高的可靠性與實(shí)用性才有可能像今天這樣被廣泛地使用。鋰電池，特別是現(xiàn)在手機(jī)中使用的鋰離子電池相對(duì)鎳氫電池具有更高的能量重量比，單節(jié)電壓達(dá)到3.6V，等同于3只鎳氫電池的串聯(lián)電壓，它沒有記憶效應(yīng)，具備充電速度快、使用壽命長、自放電小、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于其他類型電池的優(yōu)勢明顯。

 

鋰電池原理簡介

 

我們無需杞人憂天，但也不能忽視鋰電池存在的安全隱患，你需要明白鋰電池為什么會(huì)爆炸，這就要從了解鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)開始說起了。鋰電池內(nèi)部同樣有正極、負(fù)極，以及之間的隔膜和電解液，早期鋰電池的負(fù)極材料是單質(zhì)鋰，但金屬鋰十分活潑，遇水、氮、酸或氧化劑有起火和爆炸危險(xiǎn)，尤其到了可充電的二次鋰電池時(shí)期，反復(fù)的充放電使得粉狀鋰單質(zhì)越積越多，充電過程中可能形成的鋰晶體結(jié)成枝狀，引起電池內(nèi)部短路，最終導(dǎo)致起火或爆炸。

 

放棄鋰元素不可能，因?yàn)樗兄钚〉拿芏群妥畲蟮碾娯?fù)性，具有極高的比能量，是目前制作電池的上佳之選。要解決鋰的不穩(wěn)定性，今天我們使用的鋰電池中采用了最有效的解決辦法——放棄使用鋰單質(zhì)，核心部分采用更穩(wěn)定的鋰離子以及鋰嵌合物。如今的鋰電池中，正極可以是不同類型的鋰化合物，負(fù)極主要是層狀結(jié)構(gòu)的石墨類物質(zhì)，用于嵌入帶正電的鋰離子。在充電時(shí)，正極部分的鋰離子離開含鋰化合物，最終嵌入負(fù)極的層狀結(jié)構(gòu)里；在放電時(shí)，鋰離子離開負(fù)極，通并結(jié)合在正極的化合物中。正負(fù)極間的隔膜即可防止短路，而且在特殊情況下可以關(guān)閉離子通道，加上沒有鋰單質(zhì)的參與，充放電過程都變得安全多了。在以下的說明中，我們所指的鋰電池均為鋰離子電池（加粗）。

 

在智能手機(jī)等小型數(shù)碼產(chǎn)品中，廠家還會(huì)使用更先進(jìn)的鋰聚合物電池（圖02）。這種鋰電池使用高分子材料，目前主要應(yīng)用在電解質(zhì)和正極上，由于電解質(zhì)為固體或膠狀，無需使用隔膜，避免了因其失效導(dǎo)致的壽命或安全問題。鋰聚合物電池即使出現(xiàn)故障，通常也僅是電池鼓脹、失效，嚴(yán)重時(shí)會(huì)起火燃燒并放出大量煙霧，但一般不會(huì)爆炸。鋰聚合物電池還有良好的可塑性，可根據(jù)要求制作成各種形狀，理論上的最小厚度僅為0.5mm。