由于電池爆炸問(wèn)題，三星近日宣布在全球范圍召回GalaxyNote7。智能手機(jī)為什么還會(huì)發(fā)生爆炸呢？《連線》網(wǎng)站撰文稱(chēng)三星事件提醒了人們電池技術(shù)仍是隱患因素，并詳解了電池的運(yùn)行方式和手機(jī)的安全機(jī)制。

智能手機(jī)電池為什么會(huì)爆炸？一文看懂原理

以下是文章主要內(nèi)容：

周五早上，三星證實(shí)宣布召回?cái)?shù)百萬(wàn)部GalaxyNote7智能手機(jī)。背后的原因聽(tīng)起來(lái)它更像是出自特克斯·艾弗里（TexAvery）的卡通片，而非我們的現(xiàn)實(shí)：許多人報(bào)告稱(chēng)設(shè)備出現(xiàn)過(guò)熱，燃燒，甚至爆炸。

與其它的同類(lèi)事件一樣，罪魁禍?zhǔn)资请姵亍Ｕ且驗(yàn)殡姵貑?wèn)題，GalaxyNote7被召回，電動(dòng)滑板車(chē)一直都被認(rèn)為是危險(xiǎn)產(chǎn)品，波音必須要將787停在鋪有泊油碎石的飛機(jī)跑道上，每隔一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)有關(guān)智能手機(jī)或者筆記本電腦爆炸的報(bào)道。

事實(shí)上，三星事件不尋常的地方只有規(guī)模，以及該公司激進(jìn)的回應(yīng)。三星還沒(méi)有公布該事故發(fā)生的具體原因，但專(zhuān)家們認(rèn)為原因可能有很多。歸根究底，都是鋰離子電池問(wèn)題。

電池如何運(yùn)作

要理解鋰離子電池為什么頻頻引發(fā)事故，我們需要對(duì)它們的運(yùn)作方式有個(gè)大概的了解。它們有3個(gè)主要組成部分：一端陽(yáng)極，一端陰極，以及兩端之間的電解質(zhì)。電壓產(chǎn)生后，會(huì)驅(qū)使鋰離子從一端轉(zhuǎn)向另一端，進(jìn)而充電和放電。

這一過(guò)程絕大部分時(shí)間都不會(huì)引發(fā)問(wèn)題。但一旦有問(wèn)題出現(xiàn)，問(wèn)題會(huì)變得非常嚴(yán)重，且會(huì)快速惡化。

“有幾件危險(xiǎn)的事情可能會(huì)發(fā)生。”阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)能研究聯(lián)合中心主任喬治·克拉布特里（GeorgeCrabtree）指出，“其中一件是過(guò)度充電，這會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱，進(jìn)而導(dǎo)致陽(yáng)極發(fā)生多余的化學(xué)反應(yīng)?！边@個(gè)問(wèn)題在放電時(shí)也可能會(huì)發(fā)生。克拉布特里說(shuō)，陰極包含氧化物，氧化物能夠與電解質(zhì)中的有機(jī)材料結(jié)合，然后產(chǎn)生熱量?；煊须s質(zhì)的“劣質(zhì)”電池也有可能導(dǎo)致預(yù)想不到的后果。

如果你覺(jué)得“多余的化學(xué)反應(yīng)”是不祥預(yù)兆，你沒(méi)錯(cuò)，特別是在它們引起熱逃逸的時(shí)候。“釋放出的熱量太多，以致于溫度上升，化學(xué)反應(yīng)因而變得更加快速。”克拉布特里說(shuō)道，“那是大家都擔(dān)心的問(wèn)題。”

那是因?yàn)樵搯?wèn)題最終會(huì)導(dǎo)致你的口袋冒火。一旦放熱反應(yīng)達(dá)到150攝氏度左右，它就會(huì)持續(xù)進(jìn)行，直至有東西著火。

這些問(wèn)題并不一定在你第一次給智能手機(jī)充電時(shí)就會(huì)發(fā)生；它們會(huì)慢慢形成。“你得到的電池在經(jīng)過(guò)很多個(gè)充放電周期后可能會(huì)變得沒(méi)那么強(qiáng)健?！笨死继乩镎f(shuō)，“電解質(zhì)中的某種合成錯(cuò)誤，又或者電極開(kāi)始累加，都會(huì)引發(fā)小型的化學(xué)反應(yīng)。久而久之，你就會(huì)遭遇嚴(yán)重的化學(xué)反應(yīng)?！?/p>

出錯(cuò)的東西越多，會(huì)造成破壞的化學(xué)反應(yīng)就會(huì)越多。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，鋰離子電池非常復(fù)雜，一旦出錯(cuò)就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的后果。

安全機(jī)制

電池制造商知道這一點(diǎn)，三星和它的供應(yīng)商亦然。所以他們實(shí)施了安全機(jī)制來(lái)防止事故發(fā)生。

“電池本身含有一個(gè)芯片，該芯片是旨在防止事故發(fā)生的保護(hù)電路?！痹诰€維修社區(qū)和零部件零售商iFixit聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO凱爾·韋恩斯（KyleWiens）說(shuō)道。iFixit最近對(duì)GalaxyNote7進(jìn)行了拆解，檢驗(yàn)了該款手機(jī)所有的內(nèi)部元件。

韋恩斯在拆解后指出，可以說(shuō)沒(méi)有一樣?xùn)|西必定會(huì)導(dǎo)致GalaxyNote7的過(guò)熱問(wèn)題。他說(shuō)，該手機(jī)是有一些潛在的危險(xiǎn)信號(hào)；一方面，它使用高電壓電池，另一方面它的玻璃后殼的散熱效果沒(méi)有金屬后殼那么好。不過(guò)，我們沒(méi)有理由認(rèn)為那些因素是過(guò)熱問(wèn)題的核心原因，尤其是考慮到類(lèi)似的智能手機(jī)并沒(méi)有發(fā)生爆炸。

“相比前幾代產(chǎn)品，GalaxyNote7并沒(méi)有明顯的不同。”韋恩斯指出。

目前來(lái)看，保護(hù)電路似乎沒(méi)有起到作用。正常情況下，一旦電池達(dá)到特定問(wèn)題，保護(hù)電路會(huì)馬上關(guān)閉電池。但這一點(diǎn)也無(wú)法百分百肯定。一方面，三星方面還沒(méi)有透露具體的原因，只是說(shuō)“電池問(wèn)題”。另一方面，該公司很有可能是同時(shí)從幾家供應(yīng)商采購(gòu)電池。我們不知道是誰(shuí)提供了有問(wèn)題的電池；我們只知道召回行動(dòng)適用于所有在中國(guó)以外地區(qū)出售的GalaxyNote7。

不管怎么樣，現(xiàn)有的安全防護(hù)措施顯然不是不會(huì)出錯(cuò)。不過(guò)，那也不意味著我們一輩子都要面臨設(shè)備爆炸的問(wèn)題。

電池的新研發(fā)方向

克拉布特里說(shuō)，“以汽油為例，我們喜歡它，是因?yàn)槲覀兡軌驅(qū)⑵淙紵?，產(chǎn)生大量的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)我們的汽車(chē)行駛。同樣地，由于我們喜歡它的原因，它很危險(xiǎn)?！?/p>

鋰離子電池并不是這樣。它們的可燃性并不是內(nèi)在屬性；它是一種沒(méi)有人愿意看到的副反應(yīng)?？死继乩镏赋?，“原則上，你可以設(shè)計(jì)出完全沒(méi)有那些副反應(yīng)的電池。”

目前，那一方向已經(jīng)有進(jìn)展。今年早些時(shí)候，斯坦福大學(xué)研究人員發(fā)布論文，提出一種當(dāng)電池溫度上升時(shí)將其關(guān)閉的被動(dòng)方法：隔膜，在發(fā)熱環(huán)境中會(huì)慢慢擴(kuò)張，能夠擴(kuò)張到足以關(guān)閉電流的程度。一直以來(lái)，我們都需要在有效性和安全性之間做出權(quán)衡，不過(guò)權(quán)衡正變得越來(lái)越小了。

韋恩斯說(shuō)，“我們針對(duì)電池的努力大部分都是圍繞它的安全方面。”

這并不能給GalaxyNote7的用戶帶來(lái)幫助。但至少，未來(lái)電池引發(fā)的爆炸事件有望大大減少。