手机可以说是人们日常生活中最贴身的电子设备,但让人担忧的是,就是这件和我们形影不离的物品却存在着爆炸的风险。手机爆炸并致使用户受伤的事件时有发生,在这些意外事件当中,引起手机保证的罪魁祸首几乎无一例外都是电池。

手机电池真的是一枚定时炸弹吗? 电池技术的瓶颈在哪

三星Galaxy Note 7电池易引发爆炸的问题如今仍在持续发酵。在短短一周时间里,我们已经看到了多起类似事件的报道:一名用户的Note 7在酒店爆炸并造成1400美元的财物破坏,另一名用户的手机甚至把整辆车都点燃了。而近日,又有一部Note 7在一名6岁男孩的手中爆炸。

手机可以说是人们日常生活中最贴身的电子设备,但让人担忧的是,就是这件和我们形影不离的物品却存在着爆炸的风险。手机爆炸并致使用户受伤的事件时有发生,在这些意外事件当中,引起手机保证的罪魁祸首几乎无一例外都是电池。但在了解电池的工作原理和引发爆炸的原因之后你会发现,只要使用得当,手机电池其实并没有我们想得那么危险。

电池是这样工作的

手机电池真的是一枚定时炸弹吗? 电池技术的瓶颈在哪

想要知道电池为什么会爆炸,我们需要搞清楚电池的工作原理。电池都拥有正负两极,它们正好位于完全相对的两端。其中负极(阴极)负责存放带正电的离子,这里充满了锂离子,也就是存储“燃料”的地方。与之相对的是正极(阳极),用于存放带负电的离子。

在充电过程当中,锂离子会从负极移动到正极。而当电池工作时,锂离子会以相反的方向移动。电池的两极之间是一种名叫电解液的化学物质,它的作用是帮助离子在两极之间穿梭。

那么电池为什么会爆炸呢?实际上,虽然离子需要在两极之间移动才能工作,但电池的两极本身是绝对不应该接触彼此的,因为这样会把能量重新导向电解液。为了避免这种情况的发生,电池厂商会在两极之间放置隔膜。

三星Galaxy Note 7的问题就是隔膜缺陷所导致的两极接触。当这种情况发生时,电池里所有的能量都会涌向中间的电解液而非两极。而电解液本身就不是一种稳定的化学物质,当承受太多能量时——不管是因为两极相接触还是外部温度过高——它们就会大量发热,与其他化学物质产生反应并产生气体,然后产生更多热量。

随着该化学反应的反复发生,气体就会以越来越快的速度释放热量,这个不可控的正反馈过程被称作“热失控”,引起电池起火/爆炸的罪魁祸首就是它。

在化学过程当中,热失控指的是放热反应失去控制而导致温度升高,这也经常会引发爆炸。热失控实际上是一种相当常见的现象,在许多物理/化学过程当中都时有发生。

电池技术的瓶颈在哪里

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如今的绝大多数电子设备使用的都是锂离子电池——包括智能手机、笔记本、汽车、可穿戴设备和蓝牙音箱——这是因为锂是密度最低的金属元素,这也就意味着,厂商可以用它赋予电池相当高的容量。

锂电池之所以能够如此普及,是因为它拥有如下几个优点:

1.更小更轻

2.能量密度高

3.自放电率低

4.无或低记忆效应

5.充电速度快

6.开路电压高

7.寿命长

[责任编辑:张倩]

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