（０２）鋰離子電池會發熱或起火的要因整理
［前言］
小型電器或手機電池的起火事故、垃圾收集車與回收場的火災、電動汽車發火燃燒等等，都是伴隨著鋰離子電池的普及，因其造成的事件，而變成很大的問題。發熱、起火、甚至爆炸等事故，是不問用途，都一定會變成很大的問題。因此這次想來解說一下「鋰離子電池異常發熱問題」。
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不知道大家是否記得，在飛機上經常會出現某種麻煩事件？好比說２０１３年１月７日從成田國際機場起飛、最後降落在美國波士頓愛德華·勞倫斯·洛根將軍國際機場的ＪＡＬ００８航班的飛機，其機體內部的鋰離子電池變起火了。
結果沒過幾天，２０１３年１月１６日從山口宇部機場起飛、前往東京國際機場的ＡＮＡ６９２航班，在行經香川縣上空時，在電機室檢查到了電池不良的現象而緊急迫降在高松機場。
這些問題的共通點，都是首次在民航機上採用鋰離子電池的波音７８７客機引起的。在收到這些報告後的美國聯邦航空局立刻命令美國籍的同型飛機立刻暫停一切飛航活動，也要求世界各國的航空主管當局採取同樣的措施，最終也演變成全世界的波音７８７都被暫時停止飛行的嚴重事態。
後來被稱為「波音７８７的電池問題」的這件事，可以說是讓全世界的目光都聚焦到鋰離子電池安全性上的重要事例之一。
外部衝撞造成的短路
鋰離子電池之所以會有這麼多的異常發熱問題，其原因可以說是電池的「正極」與「負極」直接接觸造成「短路」的結果。短路的瞬間會出現大電流通過、並且發生激烈放熱現象。由於鋰離子電池也使用了可燃性材料，所以出現激烈放熱現象的同時也有起火或爆炸的危險性。
造成短路的要因之中，最代表性的就是「外部衝擊」了。當電池掉落、或是被甚麼東西刺到、被擠壓到外型幾乎改變、被折彎之時，都會讓電池被施加可能會造成其結構破壞的衝擊，而使得正極與負極接觸，進而導致短路狀態。最近經常出現垃圾車或垃圾收集場的火災，也有很多是混入一般垃圾時造成鋰離子電池被擠壓造成的結果。
除了「外部衝擊」以外，還有很多個會讓鋰離子電池異常發熱的要因。更糟的是，這麼多個要因彼此還可能交互作用，很難完全毫無遺漏地整理出來，但簡單舉例的話，其原因會像下圖這個樣子：
大的要因可以歸類於「過充電」、「外部短路」、「內部短路」等三種。在這當中的「內部短路」還可以如前述的外部衝擊一樣可以再加以細化。以下就依照順序、針對以下這三大的分類來考量。
短路即便是在電池外部，也可能會發生
首先就是「過充電」。如之前所述，如果將充滿電的電池繼續拿去充電，就可能造成正極材料的構造崩壞或是電解液分解的問題。此外，這也是會引起後面會提到的「鋰金屬析出」的要因之一。為了防止過充電問題，使用電池時，千萬只能在已經確認過安全沒有問題的設備或環境中進行充電。
其次則是「外部短路」。這就像下圖一樣，就是在電池外部發生正極與負極直接接觸的狀態。所以電池在廢棄或是暫時不用收置時，還是不要直接讓電極露出來，最好先貼上絕緣膠帶，進行絕緣處理，當然也要避免和其他電池或金屬製品混在一起，也不要放置在容易結露的環境下。
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