手机电池爆炸 手机电池爆炸实验

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三星最近宣布召回其新款智能手机Galaxy Note 7，因为其电池存在潜在危险。那么，手机电池为什么会爆炸呢？今天，边肖将告诉你手机爆炸的原因。想了解的朋友来看看吧。

手机爆炸

手机爆炸看起来是一件很奇怪的事情，但是手机电池的化学性质决定了它确实有可能起火爆炸。三星最近宣布召回其新款智能手机Galaxy Note 7，因为其电池存在潜在危险。

如果手机电池爆炸，责任往往在厂商，因为他们在生产过程中未能保证电池不会爆炸。电池爆炸可能是厂商把技术推到极限的结果。手机屏幕越大，功能越强大，需要的能量就越多，而我们大多数人总是希望电池寿命越长，充电速度越好。

美国康奈尔大学材料科学家林登阿彻(Lynden Archer)表示，理论上，我们可以让锂电池的电池寿命达到极限值的近90%。因此，各手机厂商都在想尽办法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寿命，这有点像进行军备竞赛。”林登阿彻说。“这种趋势正在产生另一种趋势：电池事故越来越有可能发生。”

三星Galaxy Note 7的召回原因是，在一些手机上，本来不能相互接触的电池的正极和负极接触到了一起。然而，可充电锂离子电池爆炸还有其他常见原因。这通常是因为我们对手机的性能要求越来越高。

要了解电池的安全性，我们需要了解电池的工作原理。在电池的相对两侧有两个电极(或电导体)。其中一个电极含有正离子，称为阴极。阴极填充锂，是储存“燃料”的地方。另一个相反的电极含有负离子，称为阳极。

在充电过程中，锂离子从阴极移动到阳极。当使用电池时，锂离子向相反的方向移动。在阴极和阳极之间是被称为电解质的化学物质，它可以帮助电离子移动和传导电流。虽然离子需要从一边移动到另一边，但阳极和阴极本身不能接触。为了防止这种情况发生，电池制造商在阴极和阳极之间插入了隔板。

1.如果过度充电或充电过快，电池可能会爆炸。

Galaxy 7的电池问题是：隔膜有缺陷，正负极碰在一起。“这被认为是最糟糕的失败，因为它极有可能引起火花，甚至爆炸。”林登阿彻说。当两个电极接触时，电能直接流向中间的电解质，而不是两侧的电极。

电解质本身是不稳定的，电离子在里面的运动也会不稳定。当产生大量热量时，——电解质可能会与其他化学物质发生反应，产生气体并释放更多热量，无论是通过两个电极相互接触还是仅仅因为外部过热。随着化学反应的反复发生，气体以越来越快的速度释放出越来越多的热量。这一过程将产生“热失控”，并可能导致火灾。

这就是为什么很多手机过热会自动关机。但电池爆炸也可能是因为其他原因。给电池过度充电或充电过快可能会导致电池着火或爆炸。

过度充电就像往桶里装了太多的水。水桶装太多水也没关系，因为水会溢出来。但对于电池来说，过度充电时，过多的锂会进入正极。多充不是因为你给手机充了一晚上电。——大部分电池的设计都是自动防过充的，但是因为厂商在生产过程中的失误导致电池电路出现故障，以至于无法防过充。

普林斯顿大学的材料科学家丹斯坦加特(Dan Steingart)表示，这种电池就像一根橡皮筋。当你给电池充电的时候，就好像你在拉伸一根橡皮筋；当你使用电池时，就好像你在释放它。如果你把橡皮筋拉得太紧，它会断的。

2.科学家正在研究新的电解质。

另外，充电过快也是一个问题。快充就是在短时间内给电池充入过多的电能，这就是所谓的“快充技术”的危险性。如果充电器与电池不兼容(无论什么原因)，电池也可能短路。

我们可以把电池想象成两个鸡蛋箱。锂离子需要在这两个鸡蛋箱之间穿梭，以便安全地在其中积累。如果你慢慢充电，锂离子有足够的时间在箱子里找到自己的位置。但如果充电过快或过充，锂离子会在板条箱外堆积。然后锂离子每次充电都会自我积累，形成针状结构，称为“树突”，会导致电池短路。

电池事故的另一个常见原因是制造商试图通过提高电压来储存更多的电能。电压就像瀑布的高度，而电流就像流动的水量。瀑布越高，其下的水流越多。同样，电压越高，储存在电池中的电能就越多。因此，制造商试图通过在电池中添加镍(或其他元素)等元素来提高电压。但电压越高，电解液越容易化合，导致起火或爆炸。

一些科学家正试图开发一种不容易着火的电解质。这些电解质被称为“离子液体”。Nohms Technology的首席技术官Surya Moganty表示，与一般的电解质相比，“离子液体”需要更多的热量来形成可燃气体。这种新电解液安全得多，但也可能缩短电池寿命。

　　电池技术在不断进步，但它的发展速度还赶不上我们对电池充电速度和续航时间的要求。手机制造商应该记住这一点，不要以安全为代价来满足我们的要求。

本文讲解到此结束，希望对大家有所帮助。