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充电宝

充电宝为什么会起火【热失控的原理,以及半固态·磷酸铁锂·Anker新电芯改变了什么】

电车上和飞机上充电宝起火的事件登上新闻后,标榜「半固态」「不易燃」的产品一下子多了起来。但如果不明白为什么会起火,就无法判断哪种「不易燃」针对的是什么。先说结论:起火是由「内部短路→发热→进一步短路」这一热失控连锁反应引起的,各家的新技术都在尝试切断这条连锁中的不同环节。本文用图来追踪这条连锁,并由此引出该怎么选、怎么用。

先说结论:由原理决定的3个答案

疑问从原理上的回答所以选购时·使用时
为什么会起火?隔开正极和负极的膜(隔膜)破损造成内部短路→发热→隔膜进一步熔化→可燃的电解液气化并燃烧,形成连锁反应(热失控)减少连锁反应的”诱因”(冲击·高温·老化)是使用上的基本
半固态有什么不同?把电解质做成凝胶状,抑制泄漏、气化以及短路的扩大。并不是不会燃烧适合经常把充电宝一直放在包里、夏天常随身携带的人。要与PSE一起考虑来选
磷酸铁锂·Anker的新电芯呢?磷酸铁锂(LFP)是正极材料本身受热时不易释放氧气。Anker的Neo 锂离子电池(NLB)从电芯·控制·外壳三个方面采取对策方式虽不同,目标是一样的。从「切断哪个环节」来理解后再选

原理①:电池的内部=正极·负极·隔膜·电解液

在锂离子电池内部,正极和负极隔着一层薄膜(隔膜)相对而置,两者之间充满了电解液。每次充放电时,锂离子都会穿过电解液在正极和负极之间来回移动(锂离子电池的原理)。

左=传统电池。竖直的实线是正极和负极,中间的虚线是隔膜,波浪线是液体电解液。右=半固态电池。两极之间由凝胶状的电解质(圆圈)填满,不像液体那样容易流动或气化

要点是:隔膜防止了两极的”直接接触”,以及电解液容易燃烧。这两点一旦失守,就会发生事故。

原理②:热失控=一旦开始就会自我加速的连锁反应

左上=内部短路,右上=急剧发热,下=隔膜熔化。箭头组成的三角形不断自行循环,这就是热失控。向右伸出的箭头(红色)=电解液气化并燃烧的阶段。绿色的×=切断连锁反应"诱因"的对策所在位置
  1. 诱因:跌落·挤压等冲击、老化导致的内部析出、高温环境,使隔膜受损,发生内部短路。
  2. 发热:电流集中在短路处,温度急剧上升。
  3. 连锁:热量使隔膜熔化,短路进一步扩大→进一步发热。到了这一步,就无法从外部阻止了。
  4. 起火:电解液分解·气化,可燃气体燃烧。

根据日本制品评价技术基盘机构(NITE)的数据,2020〜2024年的5年间收到报告的1,860起搭载锂离子电池的产品事故中,约85%发展为火灾,并在6〜8月达到高峰。炎热会增加”诱因”,这一点在数字上也体现了出来。

判断:使用上能做的是减少诱因。摔过的·鼓包的·异常发烫的不要再用。不要放在夏天的车内或阳光直射的地方(夏季充电宝的防热对策)。

原理③:各家的新技术切断的是”连锁的哪个环节”

方式改变了什么作用于连锁的哪个环节注意点
半固态电池(ELECOM DE-C86·CIO SS系列等)把电解质做成凝胶状抑制漏液·气化,即使发生短路也不易扩大(③④)并不是不会燃烧。有时损伤也不容易察觉
磷酸铁锂(LFP)正极材料改为磷酸铁锂高温下正极也不易分解,热失控不易发展(③④)同等容量下往往更重、更大。是户外电源的主流
Anker Neo 锂离子电池(NLB)电芯的保护层·隔膜材料+控制(BMS)+阻燃外壳通过电芯·控制·外壳,同时抑制诱因(①)和连锁(③)方式名称为Anker独有。安全性的表述为厂商公布值

这样整理一下,区别就清楚了:半固态改变的是电解质,LFP改变的是正极材料,Anker的NLB改变的是电芯+控制+外壳。没有哪一家说「不会燃烧」,各家的表述都是”不易燃”。

判断:

原理④:比方式更有效的”使用方法”

无论哪种方式,连锁反应的入口都是冲击·高温·老化。

符合原理的产品示例

半固态·有线3口:电解质凝胶化的10,000mAh·35W。

ELECOM 半固态充电宝 DE-C86(10,000mAh·35W)

ELECOM 半固态充电宝 DE-C86(10,000mAh·35W)

半固态·Qi2.2 25W:适合在贴在手机上充电的用途中也想选择”不易燃设计”的人。

CIO SMARTCOBY SLIMⅡ Wireless2.2 Pro SS10K(半固态·Qi2.2 25W)

CIO SMARTCOBY SLIMⅡ Wireless2.2 Pro SS10K(半固态·Qi2.2 25W)

★3.9 乐天评价 10 条

Anker的Neo 锂离子电池(NLB):从电芯·控制·外壳采取对策的MagSafe型。

Anker Nano Power Bank(MagGo·Plus·Neo 锂离子电池)

Anker Nano Power Bank(MagGo·Plus·Neo 锂离子电池)

半固态·16mm薄款:适合想兼顾轻薄与安心的人。

CIO SMARTCOBY Pro SLIM SS(半固态电池·35W·10,000mAh)

CIO SMARTCOBY Pro SLIM SS(半固态电池·35W·10,000mAh)

★4.7 乐天评价 65 条

FAQ

Q. 半固态的话就绝对不会燃烧吗? A. 不是。这是把电解质凝胶化、使其不易燃的方式,厂商的表述也是「不易燃」。避免冲击·高温的使用方法是一样的。

Q. 和全固态电池不一样吗? A. 全固态是把电解质完全做成固体的电池,充电宝中常见的是”半”固态。

Q. 感觉快要起火时怎么办? A. 发现异常(鼓包·异味·冒烟)就停止使用;如果已经起火,用大量的水灭火,并拨打119(日本的火警·急救电话)。NITE给出的就是这样的处理步骤。

出处(一手资料)

总结

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本文基于各产品公开的规格参数和用户评价趋势进行比较(并非编辑部的实机测评)。价格、库存和评价数量会有变动,请以各商品页面的最新信息为准。运营者信息:运营者信息

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