小薑上上個禮拜去工研院進行了一次訪問,題材是「不會爆的鋰離子電池」(猜薄膜喇叭的都猜錯啦 XD)。不過在講到怎麼
且阻止鋰離子電池爆炸前,讓我們先來了解一下鋰離子電池的原理,以及為什麼它會爆炸吧!
為什麼用鋰離子電池?相較於其他種類的充電電池,鋰離子電池有許多優點,這其中最重要的一個,就是它的能量密度。鋰離子電池的電極一般是用鋰化合物和石墨(純碳)所構成,兩者都是非常輕的材料,同時鋰也是一個反應性非常強的元素,因此原子的鍵結中可以存放更多的能量。這兩者相加,就意味著在現有的充電電池中,想擁有同樣的蓄電量的話,鋰離子電池是最輕的,適合手機、筆電、數位相機等隨身物品使用。此外,鋰離子沒有記憶效應,也就是說鋰離子電池不必先把電力放光才能再充電,而且蓄電量也不會太快減少,大約每個月減少 0.1% 的電力(算上保護回路的需求也才 5%,鎳氫電池大約每個月減少 20%)。最後,它還可以歷經數百次的充放電,依然生龍活虎。
但鋰離子電池也有缺點。其中最主要的一個,就是它的總蓄電力(最大電量)會隨著出廠時間增加而減少 -- 無論你用不用鋰離子電池,出廠 2~3 年後電池的最大蓄電力都會大幅降低,甚至無法使用,因此「買了放著」是完全錯誤的做法。其次,鋰離子電池很怕熱,在高溫的環境上最大蓄電量降低的效應會被加速,這部份後面會再補充。再者,鋰離子電池也怕過放電,一但放電超過某個程度,電力可能會再也充不進去。當然,鋰離子電池還有會爆炸的危險,這是大家都知道的。
為什麼鋰離子電池會爆炸?這要從它的化學性質談起...