近日發(fā)生了一件與鋰電池有關(guān)的慘烈事故：在成都一小區(qū)的電梯里，一輛電動(dòng)車的鋰電池起火爆炸！由于電梯空間狹小，溫度瞬間飆升，這如同人間煉獄一般的場面，造成包括一名嬰兒在內(nèi)的多人受傷，讓人心有余悸。
近年來，鋰電池以其高比能量、較高的工作電壓、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)已成為移動(dòng)通訊、筆記本電腦等便攜式電子產(chǎn)品的主要電源之一。但很多人不知道的是，鋰電池這樣一個(gè)稀松平常、在生活中常見的物品，爆后炸會產(chǎn)生很大的威力，并且，隨著電芯所儲存的能量越高，其爆炸威力也越大。央視曾經(jīng)報(bào)道過，用電動(dòng)車做短路起火測試，結(jié)果驚人：小小的電動(dòng)車僅需3分鐘可以燒到上千度，一旦爆炸將會嚴(yán)重影響人身安全！因此，研究鋰離子電池的爆炸機(jī)理對提高鋰離子電池的安全性有重要的意義。
讓我們先來了解下鋰電池的工作原理。鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物為正極（根據(jù)正極化合物不同，常見的鋰離子電池有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鋰等）。中間有一層隔膜，避免正負(fù)極短路。在充放電過程中，Li+在正負(fù)極間往返：充電時(shí)，鋰離子從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極；放電時(shí)則相反。在鋰離子的嵌入與脫嵌過程中，同時(shí)伴隨著等當(dāng)量的電子的嵌入和脫嵌，也就產(chǎn)生了電流。
了解了鋰電池的工作原理，也就能知道鋰離子電池會爆炸的原因了，主要分為以下兩點(diǎn)：
1、過充導(dǎo)致放出的鋰過多，負(fù)極部位容量不足，充電時(shí)產(chǎn)生的鋰就無法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中，會在負(fù)極表面形成金屬鋰。時(shí)間一久，這些鋰原子會由負(fù)極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會穿過隔膜紙，使正負(fù)極短路。有時(shí)在短路發(fā)生前電池就先爆炸，這是因?yàn)樵谶^充過程，電解液等材料會裂解產(chǎn)生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓脹破裂，讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng)，進(jìn)而爆炸。
2、充放電時(shí)，電流的限制也很有必要。電流過大時(shí)，鋰離子來不及進(jìn)入間層結(jié)構(gòu)中，也會匯集在負(fù)極材料表面。這些鋰離子獲得電子后，會在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶，這與過充一樣，會造成危險(xiǎn)性。
從上面可以看出鋰電池燃燒爆炸的根本原因還是由于材料導(dǎo)致的。想要減少鋰電池的燃燒或爆炸，普通用戶除了在日常使用中注意減少撞擊、高溫接觸等保護(hù)措施以外，電池廠家也應(yīng)該注重電池的生產(chǎn)質(zhì)量管理，提高鋰電池的品質(zhì)也可以減少事故的發(fā)生。
掃描電鏡可以用于觀測鋰電池的原材料表面形貌及微觀結(jié)構(gòu)，包括正極、負(fù)極、隔膜等材料，也可用于觀測漿料活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘接劑分散情況，以及極片輥壓后極片材料表面狀態(tài)、極片分切后極片邊緣金屬毛刺大小。 掃描電鏡還可用于檢測正負(fù)極耳焊接情況。這些檢測對于鋰電池的質(zhì)量保證具有重要意義。
電鏡下的負(fù)極材料
電鏡下的隔膜
極片涂層輥壓過程微觀結(jié)構(gòu)演變示意圖
極片邊緣金屬毛刺
國儀量子掃描電子顯微鏡SEM3100
SEM3100是一款性能優(yōu)良的鎢燈絲掃描電子顯微鏡。
本型號電鏡可快速更換燈絲，使用維護(hù)更便捷。標(biāo)配超大尺寸樣品倉，最大可支持樣品直徑370 mm，高68 mm，可在20至300,000倍下觀察樣品，最高分辨率可達(dá)3 nm，使用場景更為廣泛。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1.大腔體設(shè)計(jì)， 三軸電動(dòng)樣品臺或五軸電動(dòng)樣品臺 （選配），可放置最大樣品直徑370mm，高68mm
2.純中文界面操作簡潔高效
3.穩(wěn)定的成像效果，超高的分辨率
4.多種探測器可供選配，滿足不同的應(yīng)用需求
5.模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，易于維護(hù)及保養(yǎng)
6.符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的旋鈕控制板 （選配）
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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