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認識 鋰電池

圖/琪琪

文/江明麗

陳依依的小表哥是3C產品的重度使用者,他的房間裡充斥著各式各樣的消費性電子產品,包括手機、筆電、平板、遊戲機等等,所以也有數不清的充電線與行動電源。陳依依擔心的是,小表哥充電習慣很不好,不是正在充電時人就跑出門,就是邊講電話邊充電,老師說這樣的行為非常危險,小表哥被依依念了好多遍都不改,直到有次電池掉到地上裂開還發出小火花被嚇到之後,才正視使用行動電源的安全步驟。

能源裝置  具革命性

隨著時代進步,科學家發明了更便捷的儲能用具,而類似行動電源這種產品,可多次充電的儲能設備就是鋰離子電池,與鋰原電池不同,前者可以多次使用,後者只能使用一次,但因為稱呼方便,一般多把鋰離子電池稱為「鋰電池」。

鋰電池厲害的地方在哪裡呢?它就是可以在小體積的載具中,儲放很多的電力,跟早期大如烤麵包機般的蓄電池不同,可以說是劃時代的革命。

鋰電池的發明是英國John B Goodenough、美國 M Stanley Whittingham與日本Akira Yoshino三位學者,他們也在2019年獲得諾貝爾化學獎,這項發明之所以問世,在於1970年的石油危機促使他們尋找替代能源技術,而鋰電池也因為體積小、能重覆充電、儲電量大受到注目,現在已是行動裝置設備不可或缺的一環。

運作模式  存電奧祕

這項技術控制充、放電的原理,在於電池正極與負極之間鋰離子的移動,中間有一層隔離膜,搭配含有鋰離子化合物(如乙烯碳酸酯)的電解液來進行運作,利用化學反應轉換電能,屬於化學電池,依照特性不同會使用鋰猛氧化物、鋰鈷氧化物、鋰鐵磷等元素。

這麼便利的科技卻在近年發生不少安全性問題,全歸因於意外事故或者使用者本身的輕忽。

鋰電池也是電動機車或汽車等交通工具的必備能源,如發生碰撞會讓電池產生自燃,這是由於鋰電池特性活潑,一旦爆炸會引發一連串的「熱失控」,如同石頭丟入水中產生波紋般產生連續效應,所以需要大量的水才能滅火。

先前便有一則新聞報導:一台特斯拉電動車撞擊失火,才滅掉火源後不久又自燃,代表先前的電池熱失控反應尚未結束。因此在遇到小型鋰電池如行動電源燃燒時,先拔掉充電器插頭,以乾粉滅火器或大量的水灌注使其降溫,周邊不要有其他易燃物,電池燃燒產生的煙霧有毒性,避免吸入。如果是大型的汽機車失火,就得立刻撥打119,請消防隊處理。

鋰電池爆炸或燃燒通常是內外部短路、充電超過負荷量等原因,所以在使用上有幾點要注意,包括:避免在陽光直射、高溫不通風的地方充電,尤其不能在床上、沙發等有易燃物的區域。當然不能把行動電源或有鋰電池的3C產品放在高溫的車內。睡眠或無人在時禁止充電,一旦電池充飽要立刻拔除電源;要使用原廠且沒有破損的充電線;有摔到、撞擊或掉水裡的情況,使得外觀膨脹或破損就要立即捨棄。

科技帶給人類便利,製造時就已經考量各種安全性問題,只要使用得當,就是有益大眾的發明。

01 08 2024

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