電池非常危險(xiǎn)嗎？

目前許多設(shè)備使用鋰電池，然而，三星Galaxy Note 7的起火問題以及特斯拉可怕的事故讓人們不得不問一個(gè)問題：電池真的安全嗎？

美國新聞界絕對(duì)喜歡伊隆·馬斯克，他帶來了特斯拉和SpaceX的成功故事，即使是公司的失敗也同樣可以讓媒體賺足了眼球：2016年11月初，特斯拉“爆炸”的報(bào)道再次成為了媒體的新聞?lì)^條，與佛羅里達(dá)發(fā)生的事故一樣（參見2016年本刊第10期“自動(dòng)駕駛為何失??？”一文），事故表明由于技術(shù)的不成熟導(dǎo)致了事故中當(dāng)事人的死亡。

三星Galaxy Note 7是另一個(gè)因?yàn)椤氨ā倍蔀樾侣勵(lì)^條的設(shè)備，該設(shè)備發(fā)布之后不久，該產(chǎn)品于世界各地連番引發(fā)爆炸事故，三星最終決定全球回收并停止生產(chǎn)，宣傳也全面下架，實(shí)際上該產(chǎn)品已被三星放棄，而三星的業(yè)績?yōu)榇舜笫艽驌?，以至于韓國經(jīng)濟(jì)也出現(xiàn)了多米諾骨牌效應(yīng)。

不過，德國烏爾姆太陽能和氫研究中心教授沃納·邁茨博士認(rèn)為，人們不應(yīng)該因?yàn)檫@兩件事故而對(duì)鋰離子電池產(chǎn)生信任危機(jī)。三星的事件表明，智能手機(jī)制造商對(duì)于電池開發(fā)領(lǐng)域的要求較為苛刻，為了獲得最佳的功率和能量密度，電池制造商在電池電極之間安裝的隔離箔越來越薄。最新產(chǎn)品的隔離箔僅有幾微米，然而它們要能夠可靠地確保部件之間彼此絕緣。生產(chǎn)問題有可能導(dǎo)致出現(xiàn)隔離箔破碎等問題，這樣的問題將導(dǎo)致明顯的電路短路，在質(zhì)量檢驗(yàn)過程中應(yīng)該可以檢測到電池存在缺陷。按照沃納?邁茨博士的看法，此次的電池故障應(yīng)該是由于電池單元的“呼吸”造成的，電池在充電過程中晶體結(jié)構(gòu)改變并在放電過程中收縮，在設(shè)備運(yùn)行的過程中，這種機(jī)械應(yīng)力可能導(dǎo)致隔離箔損壞。

隔離箔損壞導(dǎo)致電池短路產(chǎn)生非常高的電流，同時(shí)導(dǎo)致電池過熱。溫度大約200℃～220℃的時(shí)候開始變得危險(xiǎn)。在這樣的溫度下，由于內(nèi)部的壓力，電池爆裂電解液流出，一部分電解液蒸發(fā)。約220℃左右，電極開始衰減，這將導(dǎo)致出現(xiàn)氫氣，而氫氣可以被火花點(diǎn)燃著火。顯然這種電池的缺陷是危險(xiǎn)的，但沃納·邁茨博士指出：據(jù)統(tǒng)計(jì)在200萬的Galaxy Note 7設(shè)備中大約每4萬部才有1部出現(xiàn)問題。

汽油車更頻繁地著火

在印第安納波利斯特斯拉的不幸事故中有兩人因汽車起火而死亡，在這一事故中電池并不是罪魁禍?zhǔn)祝涸谠撌鹿手衅嚨男旭偹俣忍?，?dǎo)致在印第安納波利斯的市中心與一棵樹相撞。現(xiàn)場目擊者聲稱發(fā)生了大規(guī)模爆炸，消防隊(duì)花了15min的時(shí)間來控制火勢，以至于受害者未能及時(shí)得到救治。對(duì)此，沃納·邁茨博士認(rèn)為特斯拉的電池不大可能引發(fā)大爆炸。一個(gè)消防隊(duì)員錄制的視頻顯示：由于熱量導(dǎo)致特斯拉的電池被破壞，爆裂后電池單元被拋入空中，然而這種爆裂的強(qiáng)度不像炸彈，更像是爆竹。

在緊密包裝的電池模塊中，燃燒加熱下電池單元很可能一個(gè)接一個(gè)地受到影響，然而根據(jù)沃納·邁茨博士的介紹，電池中的連鎖反應(yīng)需要好幾分鐘，所以在所有涉及特斯拉電動(dòng)車的火災(zāi)的案件中，司機(jī)都能夠停車并走出來。

沃納·邁茨博士還指出：根據(jù)汽車的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)汽車由于事故或缺陷而發(fā)生火災(zāi)的情況更頻繁，僅在德國每年都會(huì)有數(shù)千起這類事故。當(dāng)被問及是否認(rèn)為電動(dòng)汽車比常規(guī)汽油驅(qū)動(dòng)的汽車更容易著火時(shí)，沃納?邁茨博士明確的回答是“不”。而考慮能量的大小，汽油車爆炸的危險(xiǎn)性實(shí)際上更高：50L的燃油包含至少450kWh的能量，而特斯拉的電池僅包含100kWh的能量。

責(zé)任編輯：金雅文jin_yawen@chip.cn