鋰離子電池爆炸之謎(似乎還沒有得到解答?)

我們曾經聽過一段這樣的網路謠言,「充電前必須完全放電」或者是「過度充電會讓電池壽命縮短」,許多電池專家出面駁斥這樣的謠言,並且保證鋰離子電池的安全。然而,這半年來的新聞完全跌破專家的眼鏡,也讓手機大廠三星遭遇到前所未有的重挫。

(圖:路透社)

三星Note7手機在九月傳出爆炸事故以後,先是禁止被帶上飛機,接著又全面召回並停止生產。據報導,三星的電池有六成來自於三星SDI。在這次事件,也凸顯了電池供應鏈上的問題。

至於大家最在乎的爆炸原因,目前爆炸的原因眾說紛紜,除了電池本身的缺陷以外,三星並未詳加說明原因。實際上,真正引發爆炸的原因可能很複雜,目前推測的原因包含:1. 電池過度充電(上限截止電壓太高) 2. 電池分隔板的缺陷 3. 陰陽極的排列問題造成短路。4. 矽的膨脹造成短路。總之,這是目前各個電池實驗室包含手機大廠都急於想要知道的答案。

我們引用紐約時報十月11號的文章Why Samsung Abandoned Its Galaxy Note 7 Flagship Phone的結論,三星也許在電池當中加了太多的創新導致於無法掌握。

很明顯的,在我們覺得可以對鋰電池做各式各樣無所不能的應用-一味的追求電量越大越好、體積越輕薄越好以前,我們必須認知,如果對這樣的系統有更多的了解,我們必須要更有系統的去檢查製程的每個環節。

鋰離子電池本身是一個化學反應,它依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。Applied Spectra LIBS從化學成分的視角觀察你的材料。儀器可以觀測到黏著劑(binder)、導電劑(conductive agent)跟活性物質觀察你的材料製程。而所完成的新製程電池可以利用HEL電池測試專用熱卡計了解在何種環境溫度下會產生失控反應。

歡迎來信索取以下兩篇應用資料:

Depth Profile Analysis of Solid State Li-Ion Battery Device by Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)
用LIBS技術分析固態鋰離子電池裝置的深度分布資訊

Determination of Safe Working Limits and Thermal Runaway Risk of Li-ion batteries using calorimetry
利用熱卡計了解鋰離子電池的工作範圍限制及熱失控風險

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