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鋰電池新方案有望提高安全性能，提防再“爆”
時間: 2017-08-22 16:34
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美國佛羅里達州棕櫚港一位女性用戶的iPhone 6 Plus充電時發生燃燒，蘋果公司目前已經開始調查事故原因，而這并不是蘋果手機第一次發生安全事故。1月下旬，三星公司也公布了Note 7電
美國佛羅里達州棕櫚港一位女性用戶的iPhone 6 Plus充電時發生燃燒，蘋果公司目前已經開始調查事故原因，而這并不是蘋果手機第一次發生安全事故。1月下旬，三星公司也公布了Note 7電池爆炸調查結果，問題仍出在電池上，且由于分別由SDI及ATL提供的電池造成自燃的原因不同，因此才會產生在三星召回手機并更換電池重新上市后，仍然無法解決爆炸問題。更早之前，特斯拉汽車碰撞后頻頻自燃，波音787客機運營初期發生多起鋰電池起火事故，比亞迪電動出租車被追尾后起火燃燒……
以上種種，似乎將手機電池與不安全聯系了起來，但是人們的生活又無法離開它。鋰電池作為現階段廣泛使用的一種能量存儲工具，為何在近期會頻繁出現安全事故，未來的電池發展方向又是什么？
鋰電池工作環境日益“惡劣”
大屏幕、大內存、高速處理器已成為如今智能手機的標配。但是，越來越大的屏幕和主頻越來越高的多核處理器卻是不折不扣的用電大戶。以三星Note 7為例，它的四核處理器主頻高達2.15GHz，運行內存為4GB，基本與市面上的主流筆記本電腦性能持平，在保持待機的同時還要處理信息通信，可見對電池的壓力是多么大。
如何提高待機時間？在系統功耗不變的前提下，增大電池容量似乎是唯一的辦法。不同于特斯拉使用的18650電池，電子產品上廣泛使用的是鋰聚合物電池，也就是薄薄一片、表面柔軟的塊狀電池。由于沒有硬質外殼的保護，鋰聚合物電池非常“脆弱”，過度擠壓、過熱、內部或外部的穿刺都會使得它存在起火爆炸的危險。
三星1月23日公布了Note 7爆炸的正式調查結果，稱第一批次的電池在右上角出現了擠壓受損的現象，這和之前第三方機構公布的電池尺寸與電池倉不匹配的結論相符合；而第二批次的電池問題原因出在“正極焊接有毛刺，刺穿電池導致短路起火”。這兩點又恰恰是鋰聚合物電池的“命門”。
不僅如此，越來越多電子設備上出現的“快充”技術也對電池增加了不小的負擔。由于快充的電流與電壓都比普通充電狀態下要高很多，不排除有一定幾率在電源管理模塊出問題時會導致一些危險事故，同時頻繁使用快充還會使電池的壽命縮短。
新方法有望提高鋰電池安全性
鋰電池的四大主要部分為正極材料、負極材料、隔離膜和電解液，當內部出現樹狀突或者手狀的鋰離子增長非常容易導致短路或隨機爆炸形成明火。一旦電池內部形成樹狀突，風險就會迅速加劇，最終可能會刺穿正負極的隔離膜。
為避免下一代電池出現自燃現象，科研人員嘗試尋找新的方式來防止出現火災隱患。他們在電池內部的電解液中新增了兩種化學成分，其中一種成分為硝酸鋰，能夠改善續航表現，還有一種成分為鋰聚硫，可以分解電極。在測試過程中，能夠控制電池內部出現無害的煎餅狀產物而并非樹狀突。此外這兩種化學材質還提高了電池的耐久度，在300次電池循環之后，電池容量依然保持在99%以上。
而在降低電池工作溫度方面，LG在MWC 2017大會上發布的G6采用了電腦里常見的銅質熱導管設計，據悉將能把電池產生的熱能降低10%左右。同時，設計更加完善的電池管理系統也能幫助電子設備在電池過熱的情況下及時降頻，為電池“降溫”。雖然有種種安全問題，但是在電池技術出現重大突破之前，各類鋰電池仍然是我們生活中的好伙伴。重點是各國產品安全監管機構應出臺更完善的電池檢測機制，同時消費者也應正確使用鋰電池，切勿對電池踩踏擠壓、進行加熱。
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