隨著現代科技日新月異，「鋰電池」的應用早已無形的滲透在我們的生活中，當消費者都在享受到科技所帶來的便利與快速，卻對於評估電池安全缺少了評估意識。 UL研發技術部總監王凱魯帶我們鋰清問題，公開鋰電池失效案例與原因。 鋰電池狀況百出，想要完全杜絕鋰電池起火？ 非常難！王總監一開始就道出鋰電池基本的運行原理，大部分鋰電池主要由正負極材料、隔離膜與電解液構成。而鋰離子在電池正負極兩端來回過程中形成充電與放電作用，而隔離膜主要功能為隔絕正負兩極，防止電池充放電時造成短路。但這些材料結構恰好都含有易燃元素碳、氫與氧，這也讓鋰電池更易於產生「熱失控」。若處於高溫下，當熱無法釋放，將會造成更嚴重的化學反應，加速升溫，最壞導致過燃爆炸。
我們以前經常看到手機，筆記本的電池發生安全事故，現在這些情況也同樣發生在鋰電池應用新領域中。王總監以實際例子2016年三星電子Galaxy Note 7手機連環爆事件,讓我們釐清電池失效原因。三星在第一家供應商電池組裝過程中因角落受壓變形，正負極相碰，導致內部短路引發起火。後續三星將該產品進行回收後，第二家供應商因超音波焊點突出，但未貼絕緣膠帶，導致隔離膜被突點破壞，再次引發短路。而另一個案例為2013夢幻客機超音波787飛安事故，主要原因仍是鋰離子電池因過熱導致起火。因鋰電池是由於鉚釘的設計，受到飛機引擎振動導致接觸不良，在高電流下局部發熱造成隔離膜融化，同時系統設計未考慮電芯間洩壓閥與失效熱傳遞的影響問題，而引發事故。 王總監提出鋰電池會出問題的真正原因有二，一是在設計產品時，把電池當成了一般元件使用，往往沒有去了解電池安全的使用範圍及沒有對於電池品質做出最適當的要求；二則是沒有對電池失效做出最壞情況的打算，忽略了失效所可能產生的風險與嚴重性。而在應用端部分需要有更完善的失效模式設計，設計前該充分了解電池的特性，考量安全使用範圍，並思考可能失效的方式與嚴重程度，有系統的層層把關緩解失效可能造成的傷害。此外，跳脫傳統鋰電池應用思維，新思維更應該考量失效最壞打算，評估熱失控的嚴重性，並提出對應的防護要求。 |
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