據(jù)西班牙《公眾》日?qǐng)?bào)網(wǎng)站7月24日?qǐng)?bào)道，在過(guò)去十年中，鋰離子電池幾乎已成為日常生活所有方面的一部分。從智能手機(jī)、智能手表和所有常見(jiàn)的消費(fèi)電子產(chǎn)品，到用于電動(dòng)汽車的大型、高容量電池，鋰離子電池的用途可謂十分廣泛。

報(bào)道說(shuō)，盡管對(duì)于化學(xué)電池技術(shù)的發(fā)展而言，安全永遠(yuǎn)是需要保證的最重要因素，但化學(xué)電池技術(shù)本身固有的短路或熱失控以及隨之而來(lái)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)卻始終存在。

如果維護(hù)不當(dāng)，鋰離子電池會(huì)帶來(lái)一些安全風(fēng)險(xiǎn)。鋰離子電池的工作原理使其容易燃燒。因此，制造商需要采取一定的安全措施，而用戶需要遵循某些預(yù)防要求。

大致來(lái)說(shuō)，鋰離子電池的工作原理是以化學(xué)形式存儲(chǔ)能量并通過(guò)一系列電化學(xué)反應(yīng)以電子形式釋放能量。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，它的內(nèi)部由一系列組件構(gòu)成。負(fù)極是由帶正電的粒子組成的電極，正極則由帶負(fù)電的粒子組成。在它們之間放置一種液體電解質(zhì)溶液，鋰離子通過(guò)該溶液從正極流向負(fù)極。正是鋰離子的這種運(yùn)動(dòng)在電池內(nèi)產(chǎn)生了電流。

鋰離子電池的另一個(gè)重要組件（通常在簡(jiǎn)潔的描述中被忽略）是隔膜。它是一種很薄的有孔膜，用于將正極與負(fù)極隔離開(kāi)來(lái)。以這種方式，隔膜允許鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)，而不會(huì)讓兩個(gè)電極彼此發(fā)生物理接觸（會(huì)導(dǎo)致短路）。

具體來(lái)說(shuō)，鋰離子電池內(nèi)部起火的主要原因之一是分隔正極和負(fù)極的隔膜發(fā)生損壞。如果該組件發(fā)生故障，則會(huì)在正極和負(fù)極接觸時(shí)產(chǎn)生短路。發(fā)生這種情況時(shí)，由一系列有機(jī)溶劑組成的電解液容易升溫并最終著火。

當(dāng)鋰離子在電極之間移動(dòng)時(shí)，它們會(huì)經(jīng)歷所謂的電化學(xué)沉積，從而產(chǎn)生鋰枝晶。鋰枝晶是微小的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，以針狀突起的形式“生長(zhǎng)”。鋰枝晶會(huì)對(duì)隔膜造成穿孔破壞。

除了隔膜被刺穿和破損之外，鋰離子電池爆炸和起火的另一個(gè)主要原因是熱失控。在這種現(xiàn)象中，外部的高溫會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生放熱反應(yīng)，從而進(jìn)一步提高其溫度。這種導(dǎo)致過(guò)熱的自我強(qiáng)化循環(huán)最終可能導(dǎo)致爆炸。

報(bào)道稱，當(dāng)今，鋰離子電池幾乎在為我們身邊的所有電子設(shè)備供電，甚至包括我們搭乘的那些交通工具。因此，采取對(duì)其安全風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防措施是電池制造商的首要任務(wù)。雖然小型電池基本上是安全的，但由于它們的生產(chǎn)量較大，安全故障事件增多的可能性也會(huì)隨之增大。鋰離子電池在電動(dòng)汽車中的普及應(yīng)用意味著這種趨勢(shì)將繼續(xù)上升。

為了確保更安全的未來(lái)，化學(xué)家和工程師可以采取多種手段來(lái)開(kāi)發(fā)鋰離子電池技術(shù)。一種解決方案可能是探索確保其安全性的新方法，例如更安全的搭載技術(shù)以及封裝和外殼系統(tǒng)。