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锂电池新方案有望提高安全性能，提防再“爆”
时间: 2017-08-22 16:34
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美国佛罗里达州棕榈港一位女性用户的iPhone 6 Plus充电时发生燃烧，苹果公司目前已经开始调查事故原因，而这并不是苹果手机第一次发生安全事故。1月下旬，三星公司也公布了Note 7电
美国佛罗里达州棕榈港一位女性用户的iPhone 6 Plus充电时发生燃烧，苹果公司目前已经开始调查事故原因，而这并不是苹果手机第一次发生安全事故。1月下旬，三星公司也公布了Note 7电池爆炸调查结果，问题仍出在电池上，且由于分别由SDI及ATL提供的电池造成自燃的原因不同，因此才会产生在三星召回手机并更换电池重新上市后，仍然无法解决爆炸问题。更早之前，特斯拉汽车碰撞后频频自燃，波音787客机运营初期发生多起锂电池起火事故，比亚迪电动出租车被追尾后起火燃烧……
以上种种，似乎将手机电池与不安全联系了起来，但是人们的生活又无法离开它。锂电池作为现阶段广泛使用的一种能量存储工具，为何在近期会频繁出现安全事故，未来的电池发展方向又是什么？
锂电池工作环境日益“恶劣”
大屏幕、大内存、高速处理器已成为如今智能手机的标配。但是，越来越大的屏幕和主频越来越高的多核处理器却是不折不扣的用电大户。以三星Note 7为例，它的四核处理器主频高达2.15GHz，运行内存为4GB，基本与市面上的主流笔记本电脑性能持平，在保持待机的同时还要处理信息通信，可见对电池的压力是多么大。
如何提高待机时间？在系统功耗不变的前提下，增大电池容量似乎是唯一的办法。不同于特斯拉使用的18650电池，电子产品上广泛使用的是锂聚合物电池，也就是薄薄一片、表面柔软的块状电池。由于没有硬质外壳的保护，锂聚合物电池非常“脆弱”，过度挤压、过热、内部或外部的穿刺都会使得它存在起火爆炸的危险。
三星1月23日公布了Note 7爆炸的正式调查结果，称第一批次的电池在右上角出现了挤压受损的现象，这和之前第三方机构公布的电池尺寸与电池仓不匹配的结论相符合；而第二批次的电池问题原因出在“正极焊接有毛刺，刺穿电池导致短路起火”。这两点又恰恰是锂聚合物电池的“命门”。
不仅如此，越来越多电子设备上出现的“快充”技术也对电池增加了不小的负担。由于快充的电流与电压都比普通充电状态下要高很多，不排除有一定几率在电源管理模块出问题时会导致一些危险事故，同时频繁使用快充还会使电池的寿命缩短。
新方法有望提高锂电池安全性
锂电池的四大主要部分为正极材料、负极材料、隔离膜和电解液，当内部出现树状突或者手状的锂离子增长非常容易导致短路或随机爆炸形成明火。一旦电池内部形成树状突，风险就会迅速加剧，最终可能会刺穿正负极的隔离膜。
为避免下一代电池出现自燃现象，科研人员尝试寻找新的方式来防止出现火灾隐患。他们在电池内部的电解液中新增了两种化学成分，其中一种成分为硝酸锂，能够改善续航表现，还有一种成分为锂聚硫，可以分解电极。在测试过程中，能够控制电池内部出现无害的煎饼状产物而并非树状突。此外这两种化学材质还提高了电池的耐久度，在300次电池循环之后，电池容量依然保持在99%以上。
而在降低电池工作温度方面，LG在MWC 2017大会上发布的G6采用了电脑里常见的铜质热导管设计，据悉将能把电池产生的热能降低10%左右。同时，设计更加完善的电池管理系统也能帮助电子设备在电池过热的情况下及时降频，为电池“降温”。虽然有种种安全问题，但是在电池技术出现重大突破之前，各类锂电池仍然是我们生活中的好伙伴。重点是各国产品安全监管机构应出台更完善的电池检测机制，同时消费者也应正确使用锂电池，切勿对电池踩踏挤压、进行加热。
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