手機鋰電池怎么就成了“炸彈”?

　　這段時間，三星公司的旗艦智能手機Galaxy Note 7一直牢牢占據(jù)著新聞頭條，這倒不是因為它的性能或是設計有多么出眾（當然Note7的性能和設計的確很好），而是因為其在上市后的短時間內，即被發(fā)現(xiàn)內置電池存在重大安全隱患，手機無故發(fā)生爆炸的幾率更是遠遠超出正常范圍。

　　事件一出，三星公司瞬間遭受巨大打擊，損失無數(shù)金錢，而電子產(chǎn)品消費者乃至于各界人士也開始“談虎色變”，這從最近部分航空公司將三星手機定義為民航危險品的“無厘頭”行為之中可見一斑。

　　不過話說回來，在日常生活中，電子產(chǎn)品爆炸絕非罕見，那么這些原本應該服務消費者的設備突然搖身一變成為“炸彈”，又是怎么回事呢？我們不妨來看一看這篇文章從化學角度給出的解讀。

　　都是鋰電池，但為何有著千差萬別？

　　在如今，絕大多數(shù)電子產(chǎn)品已經(jīng)邁入了“鋰電池時代”，作為一種已經(jīng)有著較多應用經(jīng)驗的電池，鋰電池具有壽命長、容量大、造價不高等特點，因此它受到廣泛歡迎完全是在情理之中。

　　不過，雖然很多種電池都可以被稱為“鋰電池”，但是你是否知道，鋰電池和鋰電池之間，也有著很大差異呢？

　　實際上，鋰電池可以大體分為兩類——即傳統(tǒng)鋰離子電池和鋰離子聚合物電池，它們在諸多性質上都有著不同之處：

　　傳統(tǒng)鋰離子電池：

　　此類電池的典型代表，即是在各種“充電寶（移動電源）”之中頻繁出鏡的18650鋰電池，該電池以其外觀特征（直徑18mm，高65mm，呈圓柱形）而得名，因成本低廉、經(jīng)久耐用而成為了當今鋰電池市場的“戰(zhàn)斗機”。

　　傳統(tǒng)鋰離子電池與其他傳統(tǒng)電池類似，均含有負責轉移電子（因為電池充放電本質上即為電子定向移動的過程）的電解液，所以需要一定的包裝體積（這有時會令它并不便攜），以及負責保護電解液的硬質外殼。

　　鋰離子聚合物電池：

　　在目前，所有的手機、平板電腦等便攜電子產(chǎn)品，以及絕大多數(shù)筆記本電腦所采用的電池均為此類。

　　鋰離子聚合物電池由于利用聚合物串聯(lián)電池結構，使其僅需要少量液體電解質，因此該類電池并不需要硬質外殼做保護，形狀沒有限制，其包裝體積也可大大減少。

　　基于這些特點，鋰離子聚合物電池在一些追求輕便、對設備厚度有要求的電子產(chǎn)品之中大量裝備，并大有取代傳統(tǒng)鋰離子電池的趨勢。

　　鋰電池緣何成為“炸彈”？

　　在文章開頭所述的三星Galaxy Note 7爆炸事件中，三星公司于隨后證實，手機爆炸燃燒與其鋰電池的設計缺陷密切相關，而在近些年出現(xiàn)的電子產(chǎn)品爆炸事件（例如索尼筆記本電腦于2006年出現(xiàn)爆炸事件，最后導致索尼公司進行了問題產(chǎn)品的全球召回）之中，無一例外均是鋰電池發(fā)生了爆炸。

　　從化學的角度來看，引發(fā)鋰電池爆炸的原因有很多，其中相當一部分原因和廠商的設計缺陷有很大關系。

　　眾所周知，電池爆炸的一個重要誘因即是電池短路（即電池所在的電路中沒有用電器，以至短時間內通過電池內部的電流過大的現(xiàn)象），而無論是電池短路還是過度充電（鋰電池爆炸的另一個重要誘因，即電池充電電壓高于其設定的上限），都會導致鋰電池內部在短時間內積聚大量的熱量和氣體（鋰電池工作時會生成氣體）。

　　這樣一來，為了釋放壓力，鋰電池要么會激發(fā)內部的壓力釋放裝置，要么會直接使其外殼裂開，而這兩種情況均會導致電池內部材料直接接觸空氣，從而發(fā)生燃燒。

　　一般而言，鋰電池爆炸燃燒很少會因為外部電路故障，這也就意味著絕大多數(shù)的鋰電池爆炸燃燒事件，均源于電池內部的設計缺陷。

　　例如在前面所述的索尼筆記本電池爆炸事件中，問題電池的電解液部分即被檢出了金屬雜質，該事故也正是因金屬雜質造成了意料之外的導電，形成了內部短路而誘發(fā)爆炸的。

　　無獨有偶，波音787飛機鋰電池起火事件，也和飛機電池在特殊環(huán)境下，電解液的性能大幅下降，從而誘發(fā)內部短路有關。

　　當然，這兩起鋰電池爆炸燃燒事件之中，所涉及的均為傳統(tǒng)的鋰離子電池，而本次三星Galaxy Note 7爆炸事件中的“主角”則是鋰離子聚合物電池，那么鋰離子聚合物電池在此類事件之中，又有什么特殊之處呢？

　　其實一般而言，鋰離子聚合物電池由于并不具備硬質外殼，劇烈爆炸燃燒的可能性已經(jīng)大大降低，此類電池在出現(xiàn)爆炸事故時，會因外殼的抗沖擊能力差而提前爆開，從而通常表現(xiàn)為爆炸后緩慢燃燒。

　　不過，鋰離子聚合物電池在形狀上的高度可變性，既能夠給設備生產(chǎn)廠商以更多的自由設計空間，也往往需要對電池組部分進行額外的設計。這樣一來，便難免出現(xiàn)電池組設計不過關，進而引發(fā)事故的情況。

　　在本次三星Galaxy Note 7爆炸事件之中，目前已經(jīng)初步確定的是，生產(chǎn)工藝存在重大缺陷的電池組很可能便是爆炸的元兇。

　　如何避免爆炸事件重演？

　　雖然三星公司已經(jīng)展開了針對載有問題電池的產(chǎn)品的召回行動，但事件所造成的惡劣影響，包括對品牌形象、價值、公司聲譽的破壞，勢必已經(jīng)無法挽回，該事件也可以被列入鋰電池發(fā)展歷史上的大型安全事故之一。

　　既然如此，那么我們究竟要從哪方面加以改善，才能避免事故的重演呢？

　　在鋰離子聚合物電池得到了大面積推廣的今天，各大鋰電池廠商所要做的最重要的一件事，無疑是加強對電池安全的把控。這既需要進行嚴格的產(chǎn)品出廠檢測、新產(chǎn)品測試和良品率控制，也離不開對電池設計工作的重視和投入。

　　畢竟從理論上來講，一塊設計、生產(chǎn)完全合格的電池，長期使用后出現(xiàn)事故的概率極低，即使出現(xiàn)事故也并不會損毀廠商的信譽，但倘若電池在這些環(huán)節(jié)出現(xiàn)了重大問題，那廠商可就要付出慘痛的代價了。

　　而對于消費者們來說，選擇靠譜的鋰電池，和在適當?shù)沫h(huán)境下正確地使用鋰電池，都是防止事故的關鍵。

　　一些消費者貪圖一時便宜，選擇各種不正規(guī)電池的行為，其實已經(jīng)為日后的使用埋下了隱患；同樣的是，即使是一塊完全合格的鋰電池，消費者如果沒有在適當?shù)沫h(huán)境下使用（如在極端天氣、水中、高溫環(huán)境下使用電池），或是用不恰當?shù)姆椒▉韺Υ姵兀ɡ缢ぴ?、劃開鋰電池），都可能導致事故的發(fā)生。