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锂离子电池结构与特征:阴极、阳极、电解液

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:它是锂离子在其中移动的黏稠物。在锂离子电池中电解质为液体,是有机溶剂并且有毒。所有制造商制造的锂离子电池所使用的有机溶剂都来自上述清单。少量水会导致锂离子电池电解液和水发生化学反应产生有毒气体。总之,如果你打算用水来为锂离子电池灭火,那么要淹没它。所有锂离子电池都有这些结构特征:阴极、阳极、电解液以及隔膜。虽然在阴极有着相同的化学反应,但不同锂离子电池之间还是存在区别的,下面讨论其原因。

锂离子电池结构与特征:阴极、阳极、电解液

在锂离子电池中,阴极和阳极实际上是类似于箔片的薄片,每当我想到阴极是由如尖晶石橄榄石晶体构成时,我会想到项链上的钻石,但是实际上它反而是又宽又扁并被黏稠的黑色粉末所覆盖(如此描述十分抱歉!)。用肉眼来看阳极基本一样。在阴阳极之间有一个隔膜,我听说它看起来和塑料垃圾袋有几分像。

那么电解质呢?它是锂离子在其中移动的黏稠物。在锂离子电池中电解质为液体,是有机溶剂并且有毒。这里有一些A123公司使用的电解质材料清单:“典型材料包括基于聚偏二氟乙烯(PVDF)的聚合物,如聚乙烯(PVDF)和共聚乙烯以及六氟乙烯、四氟乙烯、氯三氟乙烯、聚乙烯(乙烯基氟化物)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚丁二烯、氰乙基纤维素、羧甲基纤维素及其与丁苯橡胶(SBR)的共混物、聚丙烯腈三元乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)、聚亚酰胺以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的三聚物。”

现在应该公平地对待A123。某一天,睡在床错误的一侧的科学家没有清醒并声称,“让我们看看,我们能将什么有毒物质放入电动汽车电池中?”所有制造商制造的锂离子电池所使用的有机溶剂都来自上述清单。

用水为锂离子电池灭火的安全说明

水不能用于蓄电池灭火的实际原因在于电解液,国家公路交通安全管理局(NHTSA)网站上提到:(www.xing528.com)

如果使用水来灭火,必须使用来自消防栓的大量的水(如有可能)。切勿使用少量水灭火。少量水会导致锂离子电池电解液和水发生化学反应产生有毒气体。在发生小火灾时,BC类灭火器可用于由线束、电气部件等导致的电气火灾或油类火灾。

电解液中的锂离子遇水容易起化学反应。当人们设想将金属锂放入水中(是的,我还记得那个化学实验室),电池并不是像他们想象的那样爆炸,真正的危险是当你站在旁边冲水灭火时将会吸入锂反应雾化的那些有机溶剂。

总之,如果你打算用水来为锂离子电池灭火,那么要淹没它。要记住这些有机溶剂十分易燃。

所有锂离子电池都有这些结构特征:阴极、阳极、电解液以及隔膜(锂聚合物电池为固态电解质但是其他化学性质相似)。虽然在阴极有着相同的化学反应,但不同锂离子电池之间还是存在区别的,下面讨论其原因。

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