锂电池=微型炸弹？

一向因其能量高，放电稳定而受到人们的青睐，也因此确立了其在通讯、电子设备领域的霸主地位。然而，近两 年来，却先后发生多起手机、笔记本电脑爆炸事件，罪魁祸首正是锂电池。这个"诊断结果"，把锂电池推向了争论的风口浪尖。好好的电池为啥突然会爆炸，甚至 闹出人命来呢?是使用不当还是电池本身有问题?无论怎样，"锂电池"似乎已经被冠上了"疑似炸弹"的恶名，我们到底该如何对待它呢?

　　爆炸要具备哪些条件

　　为了弄清电池爆炸的原因，我们有必要先弄清楚--到底什么是"爆炸"?

　　通常意义上的爆炸，一般是指火药、瓦斯等的爆炸，人们对爆炸的印象总是轰然巨响，火光冲天。北京理工大学教授冯顺山长期从事弹药研究，他告诉记者，"爆炸是化学反应在很短时间内突然发生，并瞬间释放出大量能量的过程。"

　　容易引起爆炸的化学元素包括碳、氮、氧、氢、硫等，但是，仅有这些元素还不够，如果是正常的 舒缓的反应过程，不足以构成爆炸。据专家介绍，爆炸必须要具备三个条件：反应过程能放出大量的热，反应速度非常快，并且要产生大量的气体产物。比如，当炸 药受到足够大的外能作用，如遭遇了猛烈撞击或者是用雷管引爆时，就会在短时间内突然发生剧烈的化学反应，产生高温、高压气体，形成爆炸。

　　说起炸药，人们总会立即想起TNT这个名字，这是一种烈性炸药，一种带苯环的有机化合物，学名叫做三硝基甲苯，通常状态下，TNT呈黄色粉末或鱼鳞片状。每公斤TNT爆炸可产生420万焦耳的能量，这能量足以毁掉一座桥梁或是一栋房子。

　　锂电池具备了构成爆炸的物质条件吗

　　对照形成爆炸所需的各种要素，来分析一下锂电池内部的成分与反应过程。锂电池内部到底包含哪些化学物质呢?它们足以形成爆炸吗?

　　中国泰尔实验室安全试验部的专家刘伟介绍说，"通常人们所说的手机锂离子电池也叫电池组或电池包，它主要由电芯和保护电路组成，其中电芯由正负电极、电解质、隔膜、外壳组成。"

　　目前广泛使用的正极材料是钴酸锂，钴酸锂在一定条件下会发生分解，分离出锂离子，负极材料是 石墨，分子结构中有许多小空间，也就是锂离子的储藏格。电解液一般为混合的有机溶剂，其中常用的电解质是一种叫六氟磷酸锂的盐。至于隔离膜的功能,主要是 隔开正负极，防止两极接触引发短路，目前隔离膜的材料一般选用聚烯烃类的多孔高分子薄膜，薄膜上的微孔是为了让锂离子能够自由通过。当对电池进行充电时， 电池正极上的锂离子经过电解液运动到负极，嵌入到碳层的微孔中，负极嵌入的锂离子越多，电池的充电容量越高。同样道理，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层 中的锂离子脱出，又运动回到正极。这样就完成了一个锂离子电池的充放电过程。

　　从电池的内部元素来说，已经包含了碳、氧及容易燃烧的电解质等，这些物质被密封在一个小的空间里，如果具备了一定的条件，完全可能因化学反应而放出巨大的热量与气体，就有可能会爆炸。

　　但并不是说，具备了这些要素，就一定会发生爆炸。哈尔滨工业大学应用化学系教授、锂电池研究专家史鹏飞告诉记者，"只有在一定的环境条件下，锂离子、电解液、隔离膜之间会发生相互作用，出现复杂的变化情况，直至导致爆炸。"

　　高温为何可能带来锂电池爆炸

　　那么可以进一步追问，到底需要什么样的环境条件，电池内部才出现异常情况呢?记者专门请教了中国科技大学火灾科学国家重点实验室的孙金华教授。孙教授介绍说，"如果充电方法不当，锂电池短时间内会产生大量的热量，就会爆炸。"

　　针对孙金华的解释，刘伟进一步补充介绍说，"处于充电状态的锂电池正极材料，比如钴酸锂或是 锰酸锂，状态不稳定，会发生分解，高温下会释放出氧气。放出的氧气与电解液中的有机溶剂发生反应，产生许多热量。另外，在一定的电压作用下，溶剂及电解液 本身也可能会发生反应，放出大量的热，导致安全性问题。"

　　这些热量是怎么产生的?电池内部到底发生了怎样的变化?我们用肉眼是看不见的。但研究者利用 一定的技术手段，却可以清晰地"看到"电池内部的变化过程。中国科技大学的王青松博士利用先进的微量量热仪对锂电池的热反应进行了实验研究，研究发现，锂电池的正极活性物质、负极活性物质、电解液等在正常使用和滥用情况下都会发生放热反应。

　　孙金华说，"在放出热量的同时，反应产生的气体使体系内部压力不断增大，引起电池的热膨胀，在安全措施失效的情况下，就潜含爆炸的危险。"

　　另外，手机长时间通话也会造成电池发热，同时也造成内部电路及听筒发热，如果恰好使用的是伪劣电池，则极易引发爆炸。有人会在手机充电时打电话，充电时手机电池本来就会产生热量，如果我们再继续用它打电话，那么热量就会快速提升，很容易引发危险。