美国科技网站TheVerge近日撰文对手机电池爆炸的各种原因和科学道理进行了详细的解释。下面是文章的主要内容。
手机爆炸看起来似乎一件怪事，但手机电池的化学性质决定它们确实有可能着火并爆炸。三星最近宣布召回新款智能手机Galaxy Note 7，因为该机电池具有潜在危险。
如果手机电池发生爆炸，责任往往在厂家，因为它们在生产过程中没能确保电池不会爆炸。电池爆炸可能是厂家将技术推向极限的结果。手机屏幕越大、功能越强大，就需要越多的能量，而我们大多数人总是希望电池续航时间越长越好，充电速度越快越好。
美国康奈尔大学（Cornell University）的材料科学家Lynden Archer表示，从理论上讲，我们已经可以使锂电池续航时间达到极限值的近90%。所以，各大手机厂商都在向极限努力，希望获得尽可能长的续航时间。
“智能手机制造商都希望获得最长的电池续航时间，这有点像在进行一场军备竞赛。”Lynden Archer说。“这种趋势正在产生另一种趋势：电池事故越来越容易发生。”
三星将Galaxy Note 7的召回归咎于如下事实：在部分手机上，原本不能互相接触的电池阴阳两极触碰到一起。但是，可充电锂离子电池爆炸也有其他常见的原因，这通常是因为我们对手机性能要求越来越高。
要了解电池的安全问题，我们需要了解电池的工作原理。电池相对的两侧有两个电极（或叫电导体）。其中一个电极含正电离子，被称为阴极。阴极里充满锂元素，它是“燃料”存储的地方。另一个相对的电极含负电离子，被称为阳极。
在充电期间，锂离子从阴极移动到阳极。当电池使用时，锂离子向相反的方向移动。在阴极和阳极之间的是被称为电解质的化学物质，它们能够帮助电离子移动，传导电流。虽然电离子需要从一侧移动到另一侧，但阳阴两极本身绝对不能接触。为了防止这种情况发生，电池制造商在阴阳两极之间插入了隔板。
充电过满或充电过快 电池可能爆炸
Galaxy Note 7的电池问题是：隔板有缺陷，阴阳两极触碰到一起。“这被认为是最糟糕的失败，因为它极有可能会引起火花，甚至可能发生爆炸。”Lynden Archer说。当两个电极接触时，电能直接流向中间的电解质而非两侧的电极。
电解质本身是不太稳定的，电离子在其中的移动也会不稳定。当有大量的热量产生时——无论是通过两个电极互相接触还是仅仅因为外部过热——电解质可能会与其他化学物质发生反应，产生气体，释放更多的热量。随着化学反应的反复发生，气体以越来越快的速度释放越来越多的热量。这个过程将产生“热失控”，并可能导致起火。
这就是为什么许多手机在过热时会自动关机。但电池爆炸也可能是因为其他的原因。电池过度充电或充电过快都可能导致电池起火或者爆炸。
过度充电就像在水桶里装入太多的水。水桶里装入太多水不要紧，因为水会溢出。但对于电池来说，过度充电时，会有过多的锂元素进入阳极。过度充电并非是因为你将手机充了一整夜的电——大多数电池被设计成自动防止过度充电，而是因为制造商在生产过程中的差错导致电池电路出现故障，以至于不能阻止过度充电。
普林斯顿大学的材料科学家Dan Steingart表示，电池就像一个橡皮筋。当你对电池进行充电时，就好像你在拉伸橡皮筋；当你使用电池时，就好像你在释放它。如果你将橡皮筋拉得太紧，它就会断裂。
科学家正在研究新型电解质
此外，充电太快也是一个问题。快速充电意味着在短时间内向电池充入太多的电能，这就是所谓“快速充电技术”的危险所在。如果充电器与电池不兼容（不管是什么原因），电池也可能短路。
电池网微信
