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。有韓國報道稱,三星已接近于永久停止生產(chǎn)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(nèi)出現(xiàn)爆炸事故,面臨大面積召回及停產(chǎn)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(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90年代初,最初應用于攝像機。自那以后,這類產(chǎn)品已經(jīng)用在各種各樣的設備上,從噴氣式飛機的電氣系統(tǒng)到汽車,再到擁有數(shù)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(nèi)存儲更大的能量。
如今的絕大多數(shù)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(fā)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(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“充電5分鐘,通話兩小時”宣傳語出現(xiàn)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(shù)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(yōu)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(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(gòu)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(zhì)溶液實現(xiàn)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(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,但充電速度需要符合鋰離子的極限、并通過一些技術創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境,防止短路現(xiàn)象發(fā)生。
如果這個環(huán)節(jié)沒有處理好,短路便會加熱電解質(zhì)溶液,電池就會起火了。
2、電解質(zhì)很關鍵
改善電解質(zhì)溶液的性質(zhì),對于改善鋰電池穩(wěn)定性是具有積極意義的。比如一些化學家正在開發(fā)非易燃電解質(zhì),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(fā)中。
就目前而言,手機廠商們在開發(fā)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(fā)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(wěn)定的化學物質(zhì),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(fā)熱,與其他化學物質(zhì)產(chǎn)生反應并產(chǎn)生氣體,然后產(chǎn)生更多熱量。
隨著該化學反應的反復發(fā)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(fā)生爆炸,既有客觀原因,也可能有主觀原因,但歸根結(jié)底,手機電池起火主要是因為生產(chǎn)廠商沒能在產(chǎn)品設計和生產(chǎn)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(huán)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(fā)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(fā)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(chǎn)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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