隔膜|电动汽车的锂电池为何会着火？正极|电极|锂离子电池|负极

参考消息网7月31日报道据西班牙《公众》日报网站7月24日报道，在过去十年中，锂离子电池几乎已成为日常生活所有方面的一部分。从智能手机、智能手表和所有常见的消费电子产品，到用于电动汽车的大型、高容量电池，锂离子电池的用途可谓十分广泛。
【隔膜|电动汽车的锂电池为何会着火？】报道说，尽管对于化学电池技术的发展而言，安全永远是需要保证的最重要因素，但化学电池技术本身固有的短路或热失控以及随之而来的火灾风险却始终存在。
以下是锂电池会着火的原因。
如果维护不当，锂离子电池会带来一些安全风险。锂离子电池的工作原理使其容易燃烧。因此，制造商需要采取一定的安全措施，而用户需要遵循某些预防要求。
大致来说，锂离子电池的工作原理是以化学形式存储能量并通过一系列电化学反应以电子形式释放能量。为了实现这一功能，它的内部由一系列组件构成。负极是由带正电的粒子组成的电极，正极则由带负电的粒子组成。在它们之间放置一种液体电解质溶液，锂离子通过该溶液从正极流向负极。正是锂离子的这种运动在电池内产生了电流。
锂离子电池的另一个重要组件（通常在简洁的描述中被忽略）是隔膜。它是一种很薄的有孔膜，用于将正极与负极隔离开来。以这种方式，隔膜允许锂离子在正极和负极之间移动，而不会让两个电极彼此发生物理接触（会导致短路）。
具体来说，锂离子电池内部起火的主要原因之一是分隔正极和负极的隔膜发生损坏。如果该组件发生故障，则会在正极和负极接触时产生短路。发生这种情况时，由一系列有机溶剂组成的电解液容易升温并最终着火。
当锂离子在电极之间移动时，它们会经历所谓的电化学沉积，从而产生锂枝晶。锂枝晶是微小的树状结构，以针状突起的形式“生长” 。锂枝晶会对隔膜造成穿孔破坏。
除了隔膜被刺穿和破损之外，锂离子电池爆炸和起火的另一个主要原因是热失控。在这种现象中，外部的高温会导致电池内部发生放热反应，从而进一步提高其温度。这种导致过热的自我强化循环最终可能导致爆炸。
报道称，当今，锂离子电池几乎在为我们身边的所有电子设备供电，甚至包括我们搭乘的那些交通工具。因此，采取对其安全风险的预防措施是电池制造商的首要任务。虽然小型电池基本上是安全的，但由于它们的生产量较大，安全故障事件增多的可能性也会随之增大。锂离子电池在电动汽车中的普及应用意味着这种趋势将继续上升。
为了确保更安全的未来，化学家和工程师可以采取多种手段来开发锂离子电池技术。一种解决方案可能是探索确保其安全性的新方法，例如更安全的搭载技术以及封装和外壳系统。