三星NOTE7“倉(cāng)惶落幕”,鋰電池究竟有多恐怖?

時(shí)間:2016-10-12

來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):“快充”使得鋰電池的容量越來(lái)越大。絕大多數(shù)鋰電池都很安全,但設(shè)計(jì)不當(dāng)、存在缺陷或仿冒的電池有時(shí)卻會(huì)過(guò)熱甚至起火,“過(guò)猶不及”大概就是這個(gè)道理!

在經(jīng)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(guó)報(bào)道稱,三星已接近于永久停止生產(chǎn)Note7。至此,三星“炸機(jī)門”風(fēng)波可謂是告一段落,但消費(fèi)者對(duì)于手機(jī)電池的焦慮并沒(méi)有消除。三星自燃的“元兇”——鋰電池,真有那么恐怖嗎?

正是因?yàn)殡姵氐娜毕輪?wèn)題,三星NOTE7才會(huì)在全世界范圍內(nèi)出現(xiàn)爆炸事故,面臨大面積召回及停產(chǎn)的命運(yùn)。鋰電池對(duì)于我們而言并不陌生,那么三星NOTE7所采用的鋰電池,為何會(huì)發(fā)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(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)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(jì)90年代初,最初應(yīng)用于攝像機(jī)。自那以后,這類產(chǎn)品已經(jīng)用在各種各樣的設(shè)備上,從噴氣式飛機(jī)的電氣系統(tǒng)到汽車,再到擁有數(shù)十億用戶的智能手機(jī)。

美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室電化學(xué)能源存儲(chǔ)部門物理學(xué)家詹森·克洛伊(JasonCroy)表示,鋰電池之所以受到設(shè)備廠商的青睞,是因?yàn)樗梢栽谳^小的體積內(nèi)存儲(chǔ)更大的能量。

如今的絕大多數(shù)電子設(shè)備使用的都是鋰離子電池——包括智能手機(jī)、筆記本、汽車、可穿戴設(shè)備和藍(lán)牙音箱——這是因?yàn)殇囀敲芏茸畹偷慕饘僭?,這也就意味著,廠商可以用它賦予電池相當(dāng)高的容量。

隨著時(shí)間的推移和科技的發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)智能手機(jī)設(shè)備的性能要求不斷提高,消費(fèi)者們希望手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)快速充電,并且還可以提升續(xù)航能力。這就是OPPO某款手機(jī)“充電5分鐘,通話兩小時(shí)”宣傳語(yǔ)出現(xiàn)的原因,而快充技術(shù)也是三星NOTE7所具備的特點(diǎn)之一,二者都是為了迎合市場(chǎng)需求。

“快充”使得鋰電池的容量越來(lái)越大。絕大多數(shù)鋰電池都很安全,但設(shè)計(jì)不當(dāng)、存在缺陷或仿冒的電池有時(shí)卻會(huì)過(guò)熱甚至起火,“過(guò)猶不及”大概就是這個(gè)道理!

鋰電池之所以能夠如此普及,是因?yàn)樗鼡碛腥缦聨讉€(gè)特性:小巧輕便、能量密度高、自放電率低、無(wú)或低記憶效應(yīng)、充電速度快、開路電壓高、壽命長(zhǎng)。

凡事都有兩面性,鋰電池雖集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身,但也存在一些缺陷:成本高、對(duì)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(huì)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(dá)數(shù)十億塊,因此難免有一些事故發(fā)生。但三星這次爆炸事故的嚴(yán)重性卻是史無(wú)前例,那么鋰電池為何會(huì)起火呢?

1、充電速度過(guò)快

鋰離子電池的主要構(gòu)成是采用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料,并采用非水電解質(zhì)溶液實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)、提供電力的電池。充電時(shí),鋰離子位于正極、放電時(shí)移動(dòng)到負(fù)極,原理很簡(jiǎn)單。

問(wèn)題是,鋰離子的移動(dòng)速度是有限的,一旦超出,便會(huì)變得不穩(wěn)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(shù),但充電速度需要符合鋰離子的極限、并通過(guò)一些技術(shù)創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境,防止短路現(xiàn)象發(fā)生。

如果這個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有處理好,短路便會(huì)加熱電解質(zhì)溶液,電池就會(huì)起火了。

2、電解質(zhì)很關(guān)鍵

改善電解質(zhì)溶液的性質(zhì),對(duì)于改善鋰電池穩(wěn)定性是具有積極意義的。比如一些化學(xué)家正在開發(fā)非易燃電解質(zhì),即便鋰離子過(guò)熱短路,也不會(huì)導(dǎo)致手機(jī)自燃,另外還有一些更有效的替代材料也在開發(fā)中。

就目前而言,手機(jī)廠商們?cè)陂_發(fā)新型的快速充電技術(shù)的同時(shí),需要首先考慮的安全性,切勿急功近利。而用戶在使用手機(jī)時(shí),要盡量避免外力碰撞、高溫下使用,感到手機(jī)熱得有些不正常時(shí),最好關(guān)機(jī)暫停使用。

三星GalaxyNote7的問(wèn)題就是隔膜缺陷所導(dǎo)致的兩極接觸。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),電池里所有的能量都會(huì)涌向中間的電解液而非兩極。而電解液本身就不是一種穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì),當(dāng)承受太多能量時(shí)——不管是因?yàn)閮蓸O相接觸還是外部溫度過(guò)高——它們就會(huì)大量發(fā)熱,與其他化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)并產(chǎn)生氣體,然后產(chǎn)生更多熱量。

隨著該化學(xué)反應(yīng)的反復(fù)發(fā)生,氣體就會(huì)以越來(lái)越快的速度釋放熱量,這個(gè)不可控的正反饋過(guò)程被稱作“熱失控”,引起電池起火/爆炸的罪魁禍?zhǔn)拙褪撬?/p>

鋰電池發(fā)生爆炸,既有客觀原因,也可能有主觀原因,但歸根結(jié)底,手機(jī)電池起火主要是因?yàn)樯a(chǎn)廠商沒(méi)能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的安全把控。那么作為手機(jī)用戶的消費(fèi)者,我們應(yīng)盡量避免自己的手機(jī)因人為原因而導(dǎo)致爆炸:

1.避免把手機(jī)置于高溫環(huán)境

2.堅(jiān)持使用原裝充電器

3.不要故意破壞手機(jī)和電池

4.拒絕使用山寨電池(如果手機(jī)支持替換電池的話)

三星NOTE7全球停止發(fā)售,意味著其“大勢(shì)已去”,而鋰電池的安全問(wèn)題也因?yàn)檫@一焦點(diǎn)事件引發(fā)熱議。消費(fèi)者在使用手機(jī)時(shí)應(yīng)盡量遵守以上四條標(biāo)準(zhǔn),但更重要的是,鋰電池生產(chǎn)商在電池出廠時(shí)要嚴(yán)格把好“安全觀”,我們可不希望手中的手機(jī)再次成為“定時(shí)炸彈”。

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(本文由中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)整理發(fā)布,部分資料來(lái)源于羊城晚報(bào)、新浪科技、騰訊數(shù)碼、搜狐)

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