鋰電池,，全稱鋰離子電池,，在放電時候，鋰離子從負極到正極，最終嵌入正極,；充電時候，鋰離子從陰極到陽極,，最終嵌在負極石墨上,。

　　鋰離子來回搖擺，正負極始終不相接觸,，通過外電路相連,，在鋰離子遷移的同時，外電路相應(yīng)的電子運動,，產(chǎn)生電流,。這就是電池的基本奧義，可充電放電,。如果正負極直接接觸,，造成短路，電能轉(zhuǎn)換成為熱能,，就會造成短時間溫度飆升失控,，進而燃燒爆炸,。防止電池內(nèi)部陰陽極短接保證電池使用安全，這就是電池的第二奧義,。電池中,，隔離陰陽極的組件稱為隔離膜(板)，它是一層具有一定強度的多孔結(jié)構(gòu)高分子聚烯烴膜,，也就是一層有孔的塑料,。

　　電池在長期使用過程中，因為充放電時正極負極材料的微觀結(jié)構(gòu)變化的不可逆,，導致整個電芯體系的體積會有所增大,，特別是高能量密度和快速充電的電池。高能量密度電芯設(shè)計會采用克容量(單位重量可充電量)更高的正負極材料,，這些材料的特性之一就是嵌入鋰離子時體積增大程度更甚,。電芯膨脹會對隔離膜產(chǎn)生一個擠壓/拉伸作用，這時候隔離膜有較大的破損風險,。這次燒的三星note7電池,，在現(xiàn)在主流手機廠商/型號中，能量密度是最高的(見下表,，數(shù)據(jù)來自各官網(wǎng)資料),，還都使用了1.2C快充。風險不可謂不高,。按照三星之前的分析,，SDI電池起火的有一部分原因就壞事在隔離膜上。

　　主流廠商電池對比

　　一個是電芯隔離膜Overhang不夠,，一個是電池在充放電時候,，因為異物顆粒的緣故，隔離膜受到擠壓,，導致隔離膜片破損,。電池設(shè)計制造從業(yè)者應(yīng)該從一開始就識別出這種安全風險高的缺陷，并加以防控,。特別是對于動力電池來說,，幾十甚至上百倍的單體容量，一旦發(fā)生短路,，產(chǎn)生的能量失控釋放后果是更加嚴重,。

　　Overhang，是指隔離膜多出正負極極片之外的部分,，一般會根據(jù)電池極片的寬度加上相應(yīng)的設(shè)計余量來規(guī)定,。Overhang的設(shè)計要考慮電芯制造過程和使用過程中隔離膜的尺寸變化。

　　比如,，現(xiàn)有鋰電池體系對于電芯內(nèi)部的水含量要求比較嚴格,，因為水分會導致電池在充放電時候產(chǎn)生更多的副反應(yīng)，消耗電解液,，損壞正負極活性表面,，改變活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)等，使電池的可充放電性能下降,，縮短電池使用壽命,。

　　所以，電芯都會有一個高溫除水的工序,，這時候,，聚烯烴隔離膜因為熱記憶效應(yīng)，會產(chǎn)生熱收縮,，造成尺寸減小,，陰陽極接觸的風險會增加！另外再說異物顆粒,。電芯在整個制造過程中,，非常容易帶入異物顆粒，比如：隔離膜來料異物,，隔離膜處理引入,，正極負極顆粒掉落，機器磨損產(chǎn)生金屬顆粒,，空氣塵埃,，員工操作引入等。這些顆粒由于導電性能,，顆粒大小,，顆粒硬度，顆粒表面幾何形狀等,，擠破隔離膜的風險也不盡相同,。異物顆粒較多的電池，往往電壓降較快,，使用壽命較短,，隨著電池使用時間的增加，這種電芯短路燃燒的風險也更大,。如此大的短路風險,，是否有方法能夠識別呢？

　　參考沿用電子電器行業(yè)的絕緣性測試方法,，現(xiàn)在大部分的電池廠都會對電芯進行絕緣性測試,。美標/國標針對電器的絕緣性測試是一個擊穿測試，在受測元件的兩端加上一個高電壓,，如果絕緣隔離單元存在缺陷或者絕緣性能不夠,，就會出現(xiàn)漏電流,，視為導通，記錄擊穿電壓,。一般絕緣線纜的擊穿電壓要求在2000V以上,。電芯進行絕緣性測試時，是進行耐壓測試,，通常是規(guī)定一個電壓,，加載在電芯兩端，如果電芯阻值小于某個規(guī)定值,，即視為短路,。

　　對于隔離膜存在缺陷或者因為Overhang不足導致陰陽極直接接觸的情況，這時候的短路電阻一般都在kohm級別以下,。對于存在異物顆粒,，特別是導電性較好/危險系數(shù)較高的金屬顆粒的情況下，其檢出電阻一般在快接近Mohm級別的水平,。耐壓測試一般被認為是無損測試,，其測試過程可以等效為一個電容充電過程，在撤去測試電壓后,，攜帶電荷會很快散盡,。但是在導電顆粒存在的地方，甚至會形成畸變電場,，產(chǎn)生尖端放電,，將隔離膜擊穿，電壓越高,，這種表現(xiàn)越明顯,，顆粒檢出的概率就越高。

　　電池安全事大,，不可不察,，裸電芯絕緣性不可不關(guān)注也。