由于電池爆炸問題，三星近日宣布在全球范圍召回GalaxyNote7。智能手機為什么還會發生爆炸呢？《連線》網站撰文稱三星事件提醒了人們電池技術仍是隱患因素，并詳解了電池的運行方式和手機的安全機制。

智能手機電池為什么會爆炸？一文看懂原理

以下是文章主要內容：

周五早上，三星證實宣布召回數百萬部GalaxyNote7智能手機。背后的原因聽起來它更像是出自特克斯·艾弗里（TexAvery）的卡通片，而非我們的現實：許多人報告稱設備出現過熱，燃燒，甚至爆炸。

與其它的同類事件一樣，罪魁禍首是電池。正是因為電池問題，GalaxyNote7被召回，電動滑板車一直都被認為是危險產品，波音必須要將787停在鋪有泊油碎石的飛機跑道上，每隔一段時間就會出現有關智能手機或者筆記本電腦爆炸的報道。

事實上，三星事件不尋常的地方只有規模，以及該公司激進的回應。三星還沒有公布該事故發生的具體原因，但專家們認為原因可能有很多。歸根究底，都是鋰離子電池問題。

電池如何運作

要理解鋰離子電池為什么頻頻引發事故，我們需要對它們的運作方式有個大概的了解。它們有3個主要組成部分：一端陽極，一端陰極，以及兩端之間的電解質。電壓產生后，會驅使鋰離子從一端轉向另一端，進而充電和放電。

這一過程絕大部分時間都不會引發問題。但一旦有問題出現，問題會變得非常嚴重，且會快速惡化。

“有幾件危險的事情可能會發生。”阿貢國家實驗室儲能研究聯合中心主任喬治·克拉布特里（GeorgeCrabtree）指出，“其中一件是過度充電，這會導致發熱，進而導致陽極發生多余的化學反應。”這個問題在放電時也可能會發生。克拉布特里說，陰極包含氧化物，氧化物能夠與電解質中的有機材料結合，然后產生熱量。混有雜質的“劣質”電池也有可能導致預想不到的后果。

如果你覺得“多余的化學反應”是不祥預兆，你沒錯，特別是在它們引起熱逃逸的時候。“釋放出的熱量太多，以致于溫度上升，化學反應因而變得更加快速。”克拉布特里說道，“那是大家都擔心的問題。”

那是因為該問題最終會導致你的口袋冒火。一旦放熱反應達到150攝氏度左右，它就會持續進行，直至有東西著火。

這些問題并不一定在你第一次給智能手機充電時就會發生；它們會慢慢形成。“你得到的電池在經過很多個充放電周期后可能會變得沒那么強健。”克拉布特里說，“電解質中的某種合成錯誤，又或者電極開始累加，都會引發小型的化學反應。久而久之，你就會遭遇嚴重的化學反應。”

出錯的東西越多，會造成破壞的化學反應就會越多。簡單來說，鋰離子電池非常復雜，一旦出錯就會引發嚴重的后果。

安全機制

電池制造商知道這一點，三星和它的供應商亦然。所以他們實施了安全機制來防止事故發生。

“電池本身含有一個芯片，該芯片是旨在防止事故發生的保護電路。”在線維修社區和零部件零售商iFixit聯合創始人兼CEO凱爾·韋恩斯（KyleWiens）說道。iFixit最近對GalaxyNote7進行了拆解，檢驗了該款手機所有的內部元件。

韋恩斯在拆解后指出，可以說沒有一樣東西必定會導致GalaxyNote7的過熱問題。他說，該手機是有一些潛在的危險信號；一方面，它使用高電壓電池，另一方面它的玻璃后殼的散熱效果沒有金屬后殼那么好。不過，我們沒有理由認為那些因素是過熱問題的核心原因，尤其是考慮到類似的智能手機并沒有發生爆炸。

“相比前幾代產品，GalaxyNote7并沒有明顯的不同。”韋恩斯指出。

目前來看，保護電路似乎沒有起到作用。正常情況下，一旦電池達到特定問題，保護電路會馬上關閉電池。但這一點也無法百分百肯定。一方面，三星方面還沒有透露具體的原因，只是說“電池問題”。另一方面，該公司很有可能是同時從幾家供應商采購電池。我們不知道是誰提供了有問題的電池；我們只知道召回行動適用于所有在中國以外地區出售的GalaxyNote7。

不管怎么樣，現有的安全防護措施顯然不是不會出錯。不過，那也不意味著我們一輩子都要面臨設備爆炸的問題。

電池的新研發方向

克拉布特里說，“以汽油為例，我們喜歡它，是因為我們能夠將其燃燒，產生大量的能量來驅動我們的汽車行駛。同樣地，由于我們喜歡它的原因，它很危險。”

鋰離子電池并不是這樣。它們的可燃性并不是內在屬性；它是一種沒有人愿意看到的副反應。克拉布特里指出，“原則上，你可以設計出完全沒有那些副反應的電池。”

目前，那一方向已經有進展。今年早些時候，斯坦福大學研究人員發布論文，提出一種當電池溫度上升時將其關閉的被動方法：隔膜，在發熱環境中會慢慢擴張，能夠擴張到足以關閉電流的程度。一直以來，我們都需要在有效性和安全性之間做出權衡，不過權衡正變得越來越小了。

韋恩斯說，“我們針對電池的努力大部分都是圍繞它的安全方面。”

這并不能給GalaxyNote7的用戶帶來幫助。但至少，未來電池引發的爆炸事件有望大大減少。