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三星NOTE7“倉惶落幕”,鋰電池究竟有多恐怖?

時間:2016-10-12

來源:中國傳動網

導語:“快充”使得鋰電池的容量越來越大。絕大多數鋰電池都很安全,但設計不當、存在缺陷或仿冒的電池有時卻會過熱甚至起火,“過猶不及”大概就是這個道理!

在經歷“爆炸”、“召回”、“二次爆炸”、“二次召回”一系列事件后,“灰頭土臉”的三星已要求全球合作伙伴停止銷售Note7。有韓國報道稱,三星已接近于永久停止生產Note7。至此,三星“炸機門”風波可謂是告一段落,但消費者對于手機電池的焦慮并沒有消除。三星自燃的“元兇”——鋰電池,真有那么恐怖嗎?

正是因為電池的缺陷問題,三星NOTE7才會在全世界范圍內出現爆炸事故,面臨大面積召回及停產的命運。鋰電池對于我們而言并不陌生,那么三星NOTE7所采用的鋰電池,為何會發生爆炸呢?

鋰電池的那些事兒

鋰電池,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。

鋰電池真正闖入公眾視野,是在上世紀90年代初,最初應用于攝像機。自那以后,這類產品已經用在各種各樣的設備上,從噴氣式飛機的電氣系統到汽車,再到擁有數十億用戶的智能手機。

美國阿貢國家實驗室電化學能源存儲部門物理學家詹森·克洛伊(JasonCroy)表示,鋰電池之所以受到設備廠商的青睞,是因為它可以在較小的體積內存儲更大的能量。

如今的絕大多數電子設備使用的都是鋰離子電池——包括智能手機、筆記本、汽車、可穿戴設備和藍牙音箱——這是因為鋰是密度最低的金屬元素,這也就意味著,廠商可以用它賦予電池相當高的容量。

隨著時間的推移和科技的發展,市場對智能手機設備的性能要求不斷提高,消費者們希望手機可以實現快速充電,并且還可以提升續航能力。這就是OPPO某款手機“充電5分鐘,通話兩小時”宣傳語出現的原因,而快充技術也是三星NOTE7所具備的特點之一,二者都是為了迎合市場需求。

“快充”使得鋰電池的容量越來越大。絕大多數鋰電池都很安全,但設計不當、存在缺陷或仿冒的電池有時卻會過熱甚至起火,“過猶不及”大概就是這個道理!

鋰電池之所以能夠如此普及,是因為它擁有如下幾個特性:小巧輕便、能量密度高、自放電率低、無或低記憶效應、充電速度快、開路電壓高、壽命長。

凡事都有兩面性,鋰電池雖集眾多優點于一身,但也存在一些缺陷:成本高、對高溫更敏感、老化快、深放電、安全(爆炸起火)隱患。

鋰電池為何會起火?

雖然鋰電池整體非常安全,但全世界正在使用的鋰電池多達數十億塊,因此難免有一些事故發生。但三星這次爆炸事故的嚴重性卻是史無前例,那么鋰電池為何會起火呢?

1、充電速度過快

鋰離子電池的主要構成是采用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料,并采用非水電解質溶液實現化學反應、提供電力的電池。充電時,鋰離子位于正極、放電時移動到負極,原理很簡單。

問題是,鋰離子的移動速度是有限的,一旦超出,便會變得不穩定,比如短路。雖然目前包括高通等公司均積極推廣快速充電技術,但充電速度需要符合鋰離子的極限、并通過一些技術創造穩定的環境,防止短路現象發生。

如果這個環節沒有處理好,短路便會加熱電解質溶液,電池就會起火了。

2、電解質很關鍵

改善電解質溶液的性質,對于改善鋰電池穩定性是具有積極意義的。比如一些化學家正在開發非易燃電解質,即便鋰離子過熱短路,也不會導致手機自燃,另外還有一些更有效的替代材料也在開發中。

就目前而言,手機廠商們在開發新型的快速充電技術的同時,需要首先考慮的安全性,切勿急功近利。而用戶在使用手機時,要盡量避免外力碰撞、高溫下使用,感到手機熱得有些不正常時,最好關機暫停使用。

三星GalaxyNote7的問題就是隔膜缺陷所導致的兩極接觸。當這種情況發生時,電池里所有的能量都會涌向中間的電解液而非兩極。而電解液本身就不是一種穩定的化學物質,當承受太多能量時——不管是因為兩極相接觸還是外部溫度過高——它們就會大量發熱,與其他化學物質產生反應并產生氣體,然后產生更多熱量。

隨著該化學反應的反復發生,氣體就會以越來越快的速度釋放熱量,這個不可控的正反饋過程被稱作“熱失控”,引起電池起火/爆炸的罪魁禍首就是它。

鋰電池發生爆炸,既有客觀原因,也可能有主觀原因,但歸根結底,手機電池起火主要是因為生產廠商沒能在產品設計和生產過程中進行嚴格的安全把控。那么作為手機用戶的消費者,我們應盡量避免自己的手機因人為原因而導致爆炸:

1.避免把手機置于高溫環境

2.堅持使用原裝充電器

3.不要故意破壞手機和電池

4.拒絕使用山寨電池(如果手機支持替換電池的話)

三星NOTE7全球停止發售,意味著其“大勢已去”,而鋰電池的安全問題也因為這一焦點事件引發熱議。消費者在使用手機時應盡量遵守以上四條標準,但更重要的是,鋰電池生產商在電池出廠時要嚴格把好“安全觀”,我們可不希望手中的手機再次成為“定時炸彈”。

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(本文由中國傳動網整理發布,部分資料來源于羊城晚報、新浪科技、騰訊數碼、搜狐)

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