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什么是锂电池、三星Note 7为何会爆炸

2016-9-14 08:48 |  编辑出版网  | nihao

什么是锂电池、三星Note 7为何会爆炸
如今,锂电池在电子设备中已经司空见惯,包括智能手机、笔记本电脑、电动车、甚至是飞机都在大量使用锂电池,但是最近Galaxy Note 7旗舰手机发生了电池过热和爆炸事件,令消费者重新审视锂电池的安全性。
是时候告诉你什么是锂电池、三星Note 7为何会爆炸了

据美国《华盛顿邮报》报道,上周,美国联邦航空管理局发出消费者警告,建议在飞机上不要打开Note 7手机或是充电,甚至不要放在托运行李中。许多国际航空公司也制定了类似的限制措施。另外,美国消费者产品安全委员会也已经发出建议,停止为Note 7手机充电。

Note 7的严重事件,有必要让我们重新了解锂电池的一些知识,尤其是为什么会发生过热或是爆炸。

什么是锂电池 为何如此流行?

锂电池的技术和我们所用的五号、七号电池(比如放在电视遥控器中的)等完全不同,锂电池可以反复充电,另外直接整合到了电子设备中,锂电池需要依靠其中的锂材料,来提供电能。

由于锂电池能够高效存储电能,能够缓慢放电,因此锂电池成为非常流行的电池,被用于笔记本电脑、智能手机等领域。

美国密歇根理工大学的材料学教授Stephen Hackney介绍说,和其他古老的电池技术相比,在同样的体积内,锂电池可以存储两到四倍的电能。

锂电池如何工作?

和所有的电池一样,锂电池首先需要存储电能,然后通过受控制的化学反应逐步释放电能。一个锂电池有两个电极,也就是电能能够进入或者离开电池的位置。这两个电极分别叫做阳极和阴极。

通俗点说,消费者可以把这两个电极看成是普通电池上的加号或者减号。在使用一个锂电池放电时,锂离子从阴极移动到阳极,而在进行充电时,锂离子从阳极移动到阴极。

在锂电池内部存在相关的部件把阳极材料和阴极材料分开。如果两种材料接触,则将会触发燃烧或是爆炸。

爆炸是怎么产生的?

上述教授介绍说,之所以能够在锂电池中存储如此多电能,是因为锂是一种“几乎和任何材料发生反应”的活跃材料。这种特性会引发爆炸。

这位教授表示,锂电池最常见的爆炸原因,是充电过程中的失误。在使用锂电池的电子设备中,往往有相关的软件设定了锂电池应该充的电量,以及充电速度。如果相关的设定发生错误,则将会让电池中的化合物出现不稳定,出现一种研究人员称之为“热失控”的问题,这将会引发燃烧或爆炸。

锂电池温度过高,也会引发爆炸。所以一些智能手机在电池温度过高的时候会主动报警,提示用户进行降温。

另外一个过热和爆炸的原因出现在制造过程中,或是用户的粗心大意。如果在电池制造过程中留下了不需要的材料(比如一个小铁片),这将会引发电池短路,造成热失控。

另外用户的电子设备在发生跌落后,也会导致锂电池中阳极和阴极的隔离材料出现问题,导致过热或者爆炸。

Note 7的电池发生了什么问题?

从目前来看应该是制造问题。之前三星电子宣布由于出现“非常罕见的制造工艺错误”,导致全球出现至少35宗Note 7手机锂电池过热的案例,据悉,三星所称的工艺错误将会让阳极和阴极发生接触。

Note 7刚刚上市销售两个星期,但三星电子已经决定召回产品,并给购买了的消费者更换新手机。

锂电池过热经常出现吗?

密歇根理工大学的Stephen Hackney教授给出了一个好消息,他说锂电池过热其实并不常见。尤其是在高端电子设备中,只要制造商在质量控制上稍加注意,都不会出现工艺错误这样的问题。

不过在历史上,已经出现了许多次的锂电池产品召回事件。比如2006年,戴尔公司召回了400万台存在电池过热问题的笔记本电脑。2013年,美国波音公司制造的波音787客机被迫暂停飞行,原因是相关报告显示飞机上的锂电池存在容易过热的问题。

另外今年夏天,美国厂商也召回了50多万个悬浮滑板(去年圣诞节最火爆的礼品),主要也是锂电池过热和爆炸的问题。

监管机构会调查电池过热吗?

目前,各国政府监管机构和国际组织已经通过许多方式,对于锂电池产品的安全和质量提出要求。这也是锂电池过热或者爆炸并不常见的一个原因。

比如,美国运输部在如何安全运输锂电池方面,就有着严格的规定。

众多监管机构也要求出现在消费电子产品中的锂电池必须经过严格的安全测试。美国消费者产品安全委员会过去组织了多次电池召回,目前该机构也在和三星电子合作,进行美国境内的Note 7召回。(编译/晨曦)
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