三星手機電池爆炸案反思—鋰電爆炸之謎

材料牛注：近期，韓國三星公司由于其最新款手機出現充電時發生爆炸的事故，而宣布其召回。電池作為與我們生活息息相關的物品，其安全性能自然受到重視，這一事件又將電池安全問題推上了風口浪尖。

因為電池爆炸的報道，巨頭科技公司三星采取了非常規手段——停止銷售旗下的新款手機Galaxy Note 7。三星公司已確認該手機存在電池問題，但是并未透露相關細節。

對于鋰離子電池來說，充電太快或者內部結構有一丁點的制造失誤都會導致短路，從而引發火災。專家敦促該行業盡快找到一種更安全的電池材料來替代鋰。

劍橋大學能源儲存技術專家Clare Grey教授說道：“我認為每個人都應該關注和推進開發更安全的電池技術。現在的重點是事故原因的調查以及工藝的改進。雖然大多數制造缺陷能夠在初步檢測中發現，但是這并不絕對可靠。”

然而Grey教授表示群眾不必對此感到恐慌。“比方說，現在正身處機場，如果我們把那些旅客的電池拿走，他們一定會停止手上的動作。我們的生活中處處充滿危險，我們所駕駛的汽車里就有大量的可燃液體，但是請相信，越來越安全的技術即將到來。”

普遍原因

三星公司表示，該款手機在全球范圍內已經售出250萬臺。截至到目前為止，只收到35例手機著火的案例。三星所使用的鋰離子電池在整個技術產業中都很普遍，那是什么原因使得它變得如此危險？

要想了解其原因，那就有必要了解它是怎么工作的。簡單來說，電池包含了正極，負極，和鋰離子。正極和負極通過一個叫做分離器的多孔材料和有機的電解液分隔開。鋰離子穿過分離器，進入到正負極之間的電解液中。

快充

如果電池充電過快，會產生大量的熱，鋰離子聚集在正極，從而導致短路。Grey教授說道：“通常情況下，在你充電時，會有一個電池管理系統控制充電速率。”

“如果你給手機充電太快，鋰離子會聚集在一端，而電池本身會自我優化，避免這種快充的情況。這也是為什么給手機充電慢得讓人受不了的原因。”

其他的過失也會導致短路，例如在生產過程中的細小金屬碎片的污染，或者封裝時留下了微孔，這些制造缺陷一開始可能看不出來，只有充過幾次電之后發生材料膨脹和收縮時，問題就凸顯出來了。

“相比于十幾年前，電池的生產過程已經規范了很多。” Grey教授說道。

然而電池組裝，即將電池串聯成電池組以產生更多的能量時，可能會在使用過程中出現問題，且問題發生會越來越普遍。如今，12節的電池組已經廣泛地運用在筆記本電腦里了。

Grey教授說，“組成電池組的單元越多，就越有可能出問題。現在雖然不斷有缺陷出現，但是仍然不斷地完善當中，這是一個挑戰，制造了那么多的電池，只要有一個錯誤就完了。”

你所需要關注的電池信號

維修支持服務商Geek Squad表示，當電池快要壞掉的時候， 會有一些征兆。

Geek Squad 在其網站說道，“電池快要壞掉的時候，會出現膨脹和隆起，這是由于內部電池結構破裂導致的。但是鼓包這種現象并不經常發生。如果沒有的話，你需要注意你的手機是不是比平時更熱。但是我們在正常使用手機的時候，也會發熱。”

所以Geek Squad公司建議：如果電池出現以上征兆，就不要再使用了。

原文鏈接：Why do lithium batteries explode?

本文由材料人編輯部丁菲菲提供素材，陳露翻譯，丁菲菲審核，點我加入材料人編輯部。

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