聚合物電池電池內(nèi)部到底什么構(gòu)造？

為什么是軟的而不是圓筒？

往下看

首先拆解有風(fēng)險，下手需謹(jǐn)慎

電池爆炸原理

《充電寶為什么會爆炸》

中我們提到了羅馬仕充電寶之所以會爆炸的主要原因是因?yàn)樗鼪]有溫控和電芯質(zhì)量太差。電芯質(zhì)量差就容易漏電，甚至內(nèi)部短路，電池儲存的電能在一瞬間全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能也就是熱能引燃電池本身，釋放大量化學(xué)能。而鋰電池本身就屬于易燃品，鋰電池起火極難撲滅。如果各位看過新聞就知道鋰電車如果電池發(fā)生自燃很難完全滅火，因此大多數(shù)情況下消防隊(duì)只能控制火勢，卻不能完全撲滅火災(zāi)，唯一的方法是在火勢得到控制的情況下讓電池組燒光。因此說電動車環(huán)保我就像笑，汽車燒油燒到報廢也不會產(chǎn)生如此大量的有害物質(zhì)，更別提經(jīng)濟(jì)損失了

在幾秒鐘之內(nèi)，從冒白煙變成了噴火燃燒，不但把整車燒成廢鐵，順便還把旁邊的奧迪和雷克薩斯也燒成廢鐵，徹底證明了誰是大哥。不少車主感嘆：買特斯拉后:動手水平提升了,英語水平進(jìn)步了,維權(quán)手段豐富了

目前絕大多數(shù)電池均采用鋰作為得失電子，即發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的載體。它有極高的化學(xué)活性，當(dāng)金屬鋰與氧氣直接發(fā)生接觸時，便會引起劇烈的燃燒與爆炸。鋰的化合物分子式中，鋰的含量越高，其熱穩(wěn)定性就越差，開始與電解液反應(yīng)的溫度就越低。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的鋰電池正極材料，都是鋰的化合物。磷酸鐵鋰，錳酸鋰和三元鋰，如果泛泛的說，三者的安全性是從高到低排列的。研發(fā)鋰電池時會遵循兩大基本安全規(guī)律：盡可能隔絕空氣與含鋰電極材料接觸的可能性；盡可能將鋰原子嵌入在其他材料中，或者以離子形式存留在電解液中，避免金屬鋰晶體的產(chǎn)生。

滅火

鋰電池火災(zāi)，是最近幾年電動汽車大發(fā)展后才越來越多出現(xiàn)在人們視野的火災(zāi)類型，對于消防人員來說，有著與其他火災(zāi)不同的特點(diǎn)。

鋰電池火災(zāi)溫度高，如果是工廠或者倉庫起火，其煙氣濃，能見度低，對消防人員觀察火情不利，其次，鋰電池的場所一旦起火，周邊的鋰電池極易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。鋰電池燃燒的產(chǎn)生的煙氣含有有毒有害氣體

使用大量的水滅火，成為一種兩難的手段。一方面，火場溫度高，即使火勢熄滅后，也需要大量的水降溫否則極易復(fù)燃；但鋰電池遇水可能引發(fā)短路，也容易造成復(fù)燃。電動汽車火災(zāi)可以用水撲滅，但是耗水量大。水基滅火劑降溫效果最好，氣體及干粉類滅火劑效果不佳。

相比之下如果僅僅是化學(xué)燃料火災(zāi)比如汽車自燃相對來說更容易撲滅，而電化學(xué)設(shè)備火災(zāi)則滅火困難得多。有意思的是有資料顯示汽車自燃多半由電路問題引起，因此用電一定要注意安全。汽車電路安全第一，不要私自改裝電路。

為什么我可以拆？

本人作為物理實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人對電路知識以及鋰電池爆炸的原理有清晰的理解和認(rèn)識。因此可以這么說，鋰電池在電量完全耗盡電壓為0的報廢狀態(tài)下是沒有能量的。鋰電池正常使用的時候無論是100%充滿狀態(tài)還是0%虧電狀態(tài)內(nèi)部都有電能的存在，因此我們一般認(rèn)為的0%并不是電池完全耗盡能量，只是低于這個電壓就無法維持電池正常充電使用的一個電壓我們定義為0%，此外過充會造成金屬鋰晶體析出，既沒有以離子的形式待在電解液里，也沒有被所在電極材料的籠式結(jié)構(gòu)包裹。過充狀態(tài)下的電池拆解短路起火的概率基本可以認(rèn)為趨近于100%。

我們知道電池依靠化學(xué)能儲能，利用電化學(xué)反應(yīng)可以將化學(xué)能與電能高效的互轉(zhuǎn)，但是當(dāng)電池本身電量耗盡電壓=0的時候，電池內(nèi)部便沒有電化學(xué)反應(yīng)需要的能量。只要電池內(nèi)部沒有鋰單質(zhì)的存在，就可以拆解而不會自燃。我個人可以確定我手上這塊電池已經(jīng)0電壓很長時間了而且有在安全環(huán)境下拆解后確實(shí)不會自燃的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)橐荒昵拔疫€真就拆過一個還錄了視頻，總之我確信這塊電池拆解的時候不會發(fā)生危險

總之我們先劃開電池外包放掉氣體，氣體味道非常糟糕好在刺激性不強(qiáng)。

一下子就癟了

然后就能看到電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)了

鋰電池?zé)o論是充電還是放電，其實(shí)都是鋰離子在電池的正極與負(fù)極之間移動，并將電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換的過程。在電池的內(nèi)部不是電子在移動而是鋰離子，這是鋰電池能量密度方面最重要的特性但是鋰電池確實(shí)存在爆炸的風(fēng)險

鋰電池根據(jù)內(nèi)部電解質(zhì)形態(tài)的不同，又可細(xì)分為“鋰離子電池”（Li-ion）和“鋰聚合物電池”（Li-poly）。其中，當(dāng)電解質(zhì)為液體時就是“鋰離子電池”，它需要使用金屬外殼密封包裹防止漏液，所以質(zhì)地較硬聚合物電池用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液態(tài)鋰離子電池相比，聚合物電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點(diǎn)，因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼

剝開外皮看到電池本體

各位一定覺得電芯內(nèi)部是用塑料袋包裝

而且塑料袋并不是想象中的和鋁塑外皮一樣圍一圈的包裝法，而是像折頁一樣反復(fù)曲折的彎折

你以為這只是個塑料袋，其實(shí)它是組成電池的材料——隔離膜

隔離膜將正極材料和負(fù)極材料隔離開是聚合物電池最重要的材料之一

在充電時，正極材料分子中的鋰元素會被分離出來，變成一個帶有正電荷的鋰離子（Li）。在外加電場的作用力下，這個鋰離子會穿越電解質(zhì)和隔離膜，到達(dá)終點(diǎn)負(fù)極后會與其中的碳原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成LiC6，并穩(wěn)定地嵌入到負(fù)極的石墨層狀結(jié)構(gòu)當(dāng)中，最終實(shí)現(xiàn)存儲能量的過程。在放電時，鋰離子在化學(xué)反應(yīng)的作用下會從負(fù)極重新移動回正極，這個過程會形成電流從而為數(shù)碼產(chǎn)品供電遺憾的是一旦電池過放鋰離子就不會在外電勢的作用下再移動

從側(cè)面看電池本身結(jié)構(gòu)緊密，就像一本書一樣

上次看到這種結(jié)構(gòu)好像還是書肺

也叫“肺囊”，節(jié)肢動物門蛛形綱特有的呼吸器官。在蜘蛛腹部前方兩側(cè)，有一對或多對囊狀結(jié)構(gòu)，叫氣室，氣室中有15～20個薄片，由體壁褶皺重疊而成，像書的書頁，因而叫“書肺”。當(dāng)血液流過書肺時，與這里的空氣進(jìn)行氣體交換，吸收氧氣，同時排出二氧化碳、完成呼吸過程。

這種結(jié)構(gòu)明顯能提升等容積下的比表面積，也難怪電池用這種結(jié)構(gòu)了

極耳在電池的上部集束。而且能明顯看見正極材料薄片上有扯斷的正極極耳，沒有負(fù)極極耳

鋰電池真的可以像書一樣翻開

最后這張不太清晰，是鋁塑外皮上有另一半極耳通過絕緣片被引到電池外部

說到這個我想起來了一個中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。按我們老師當(dāng)時的說法，測電池電動勢用物理的方法要測幾組數(shù)據(jù)還要算電池的內(nèi)阻，而化學(xué)的話只需要了解反應(yīng)電動勢就可以了。

電池的電化學(xué)反應(yīng)電動勢是恒定的，唯一決定電池電壓下降的因素是電池內(nèi)阻的上升。不知道這種中學(xué)的說法和事實(shí)比怎么樣，但是事實(shí)上講，舊電池確實(shí)內(nèi)阻增大容量下降，因此鋰電池本身也是有壽命的，該換還得換。之前我收的那個華為P9就存在續(xù)航短低溫自動關(guān)機(jī)的問題，換了一塊新電池好多了。續(xù)航也長了低溫也不關(guān)機(jī)了。舊電池實(shí)測容量從出廠的3000掉到只有1450了也沒啥再利用的必要了所以就一直在我抽屜里面放著。嚴(yán)格來說應(yīng)該把電放光然后送回收站的，但是咱鎮(zhèn)子上也沒這玩意。

此外這次拆的電池還屬于高倍率電池，是航模電池。它本身內(nèi)阻非常小，可以提供很大功率的大電流輸出，因此一旦內(nèi)部短路能量會急劇釋放瞬間爆炸，是非常危險的東西。因此常見的民用鋰電池一般都不是這種低內(nèi)阻型的，只有高功率動力電池有這個問題。

一般來說為了您和您家人的安全除了不要買羅馬仕之類的劣質(zhì)產(chǎn)品以外我還建議各位在家中常備滅火器。水基滅火器和二氧化碳滅火器都是不錯的選擇，它們價格也都不貴而且還有其他玩法……呸，還有其他功能以備不時之需。至于干粉滅火器更是非常廉價但是滅火的效果還是一分錢一分貨，自己家的安全只有自己能保障。

就這樣，珍愛生命，謹(jǐn)慎用電