科學家揭祕鋰電池爆炸 - 設計缺陷導致膨脹變形

研究人員發現，鋰離子電池中的電極排列存在小缺陷，當電池膨脹時，這些缺陷會更為明顯。

據Digital Trends網站報道，鋰離子電池被廣泛應用在各種電子產品中，三星因起火、爆炸原因召回Galaxy Note7讓人們意識到鋰離子電池存在安全問題：它們會膨脹，然後就可能起火或爆炸，釀成安全事故。

在《電化學學會期刊》發表的一篇論文中，Canadian Light Source的科學家研究了鋰離子電池膨脹時內部的詳細變化。

能源存儲和複合材料研究人員託比 邦德(Toby Bond)向Digital Trends表示，“我們希望瞭解，當鋰離子電池產生氣體並膨脹成像枕頭那樣的形狀時，其內部的變化。引起鋰離子膨脹的原因有許多，但通常是過熱、過充電，或其他一些極端情況。許多鋰離子電池膨脹後不會造成嚴重後果——有些甚至還能繼續使用，但膨脹也可能是起火或爆炸的先兆。”

Digital Trends表示，研究團隊利用高分辨率CT(電腦斷層掃描)，創建產生氣體並膨脹前、後鋰離子電池內部的三維圖像。

邦德表示，“我們發現，電極排列方式存在一些小缺陷，當電池膨脹後，這些缺陷會變得更為明顯。這可能會影響到電池之後的狀況，因為膨脹的不一致性，會影響電池內部壓力的分佈。”

Digital Trends稱，目前尚不清楚這種膨脹是否就是最近與鋰離子電池有關的災難的罪魁禍首，但Canadian Light Source的研究在某種程度上揭示了潛在的重大設計缺陷。鑑於許多電動汽車都使用相同設計的鋰離子電池——不過規模更大，希望這一研究有助於提高電池安全性。

邦德表示，“我們已經初步揭示了商品化鋰離子電池膨脹過程中內部的變化，我們希望電池製造商能利用我們的研究成果，更好地瞭解膨脹過程。如果這些微小的製造缺陷會引發重大影響，廠商可以通過更好地控制這些缺陷，或修改電池內部結構，防止電池不斷膨脹，從而生產出更安全的電池。”