X射线显示燃气“枕头”如何使锂离子电池爆炸

2025-06-18 23:15来源:本站

新科学家。科学新闻和专家记者的长期阅读,涵盖了网站和杂志上的科学,技术,健康和环境的发展。ntext="Article" data-image-id="2115416" data-caption="Recipe for a “Swiss roll” flambé?" data-credit="Toby Bond, Canadian Light Source" />

“瑞士卷”flambé的食谱?

托比·邦德(Toby Bond),加拿大光源

您是否曾经将手机退缩并看到您的电池像充气枕头一样肿胀?科学家第一次能够深入了解正在发生的事情。

锂离子电池已经在手机,笔记本电脑和气垫板上变得无处不在,因为它们轻巧并且可以容纳很多充电。但是,最近的一系列爆炸引起了安全问题。

加拿大萨斯卡通的同步设施加拿大光源的托比·邦德(Toby Bond)说,这些电池容易受损的原因之一是因为它们的结构是因为它们的结构。它们通常包含包裹在螺旋式“瑞士卷”或“果冻卷”中的电极板,配置适合尽可能多的能源产生层,但是如果内部的气体形成,这会导致问题。

如果电池过热或过度充电,或者将电荷排出过长,则气体会积聚。在这些条件下,电池中的液体成分会蒸发并产生气体。这会导致外部外壳膨胀,从而导致外观的特征性枕头。

邦德说:“电池可以枕头少量,并保持运行,枕头大量并停止操作,或者继续产生气体并破裂电池,这可能伴随着爆炸或火灾。”

电池外观的外观很容易识别,但是直到现在,没人知道里面发生了什么。

邦德和他的同事使用了称为Computed断层扫描的高功率X射线技术来查看该过程。当气体积聚时,电极层似乎弯曲并推开。发现电池中已经存在的细微缺陷是无力的点。邦德说,这种缺陷可能是在组装过程中引入的,这表明制造业的改进可能会使锂电池更具耐药性。

目前尚不清楚三星Galaxy Note 7手机最近的电池故障是否涉及枕套。

澳大利亚悉尼新南威尔士大学的Neeraj Sharma说,降低风险的另一种方法是开发没有液体组件的锂离子电池。他说:“我们和其他团体正在开发这些固态电池。”“它们可能非常安全,但是在与传统的锂离子电池竞争之前,需要克服许多科学和技术挑战。”

邦德说,与此同时,保护锂电池免于枕套的最佳方法是阻止其过热。他说:“避免在手机上花很多时间玩3D游戏,并考虑如果您进行了九个小时的飞行狂欢电影,请考虑一下平板电脑。”

期刊参考: 电化学社会杂志,doi:10.1149/2.0241701JES

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