當你乘坐飛機沒有通過安檢時,這一次可能不是因為你包里偷偷代購的液體化妝品,也不是因為新買的瑞士軍刀,這一次很有可能是因為你手里拿著的三星Galaxy Note 7。沒錯,從2016年10月27日起,民航局將這部手機列為了危險易爆品!而且明文規定不準攜帶和托運,對于三星粉們無疑是一個噩耗。

  出臺這樣的政策就是因為三星Galaxy Note 7前一段時間引發的“連環爆炸案”,35起不同程度的自燃或者爆炸讓世界人民瞠目結舌,紛紛開始懷疑這部手機安全性能。那到底是什么原因讓Note 7成為了“定時炸彈”呢?
  最主要的問題就出在了手機的心臟——電池這里。
  對于電池大家并不陌生,大大小小的電器里都可以找到它的身影,對于手機也不例外。隨著20世紀90年代鋰電池的發明,可以說在供電領域出現了一次不小的革命。鋰電池可以反復充電,另外可以直接整合到了電子設備中。鋰電池需要依靠其中的鋰材料,來提供電能。美國密歇根理工大學的材料學教授Stephen Hackney介紹說,和其他古老的電池技術相比,在同樣的體積內,鋰電池可以存儲兩到四倍的電能。這么好用的材料當然迅速占領了市場,目前一體機都是采用鋰電池作為供電站,就是利用它的強大儲能效果。

  對于鋰電池的工作原理大家也應該有所了解,在高中化學里面就有相關知識的介紹。和所有的電池一樣,鋰電池首先需要存儲電能,然后通過受控制的化學反應逐步釋放電能。在充電時,充電器的電流將正極中的鋰離子趕了出來,這些鋰離子經過正極與負極之間的電解液“游”到負極中;而放電時,這些鋰離子又從負極中經過電解液“游”回正極中,為手機工作提供了電能。其簡單的效果圖如下:

  那Note 7爆炸的問題出在了哪里呢?
  我們都知道三星手機系列尺寸越來越大,目的就是追求長久的續航能力,將手機更大的空間留給電池進行供能。為了搶占市場,提高自身優勢,三星選用SDI電池將Note7的電池容量從上一個系列的3000mAh增加到了3500mAh,這是對鋰材料的一項巨大挑戰。
為了在有限的空間內提高電池容量,在技術還未完全的情況下,三星將隔膜加工得更薄一些,沒錯,這里的隔膜就是保證電池內部的正極與負極互相不接觸并且之間還有充足的電解液給鋰離子來回“游動”的。如果隔離膜變薄,減少了這部分的體積,就能多裝一點點正極和負極材料,可以提升電池能量密度和手機的續航時間。但是,越薄的隔膜對工藝的要求越嚴格,稍微的質量瑕疵或電池工藝失誤都有可能造成隔膜缺陷,進而導致電池的短路。當使用一段時間后,隔膜出現一定損耗,甚至會出現星星點點的脫落,結果導致的直接后果就是正負極相連,出現短路,進而引發爆炸。

  另一方面,大家都知道鋰在元素周期表中位置屬于IA區,是最活潑的金屬,很容易與其他化學物質反應從而引發爆炸。英國帝國理工戴森工程設計學院的博士Billy Wu形象的描述說,放到一個盒子里的能量越多,那么它就越危險。如果一塊電池的溫度高達甚至超過80度,那么就形成了熱失控狀態,電池內部的元件開始瓦解,然后便會發生爆炸。快充模式的新方案就是采用了強電流設計,由簡單的焦耳定律可知輕微電阻也會產生很大的熱量,而這種高溫環境也成為鋰材料變得更為活躍的溫床,不經意間就會將薄如蟬翼的隔膜搞出一個小洞洞或者反應產生高壓氣體,而這足以發生短路進而爆炸。
  三星已經開始召回Note 7,而蘋果7卻也偶爾來一個“炸”,讓小米華為等各種要不起。可以說盡管鋰電池得到了很大程度的發展和完善,但這幾年戴爾筆記本因電池過熱回收、波音客機787因鋰電池過熱停機,美國懸浮滑板因電池過熱爆炸停產等事件,說明鋰電池在使用中仍然存在一定安全性問題。

  未來電池的發展方向是否遇到了瓶頸呢?其實不然,除了工藝設計方面需要提高外,固態電池很可能成為未來的主流,就是將電池內部的液態電解液將會被一種固態的物質所代替,繼續使用鋰作為電極的材料,這樣就能使電池的安全性得到較大的提高。希望這樣的電池盡快誕生,不再擔心兜里的手機有一天會灼痛你的皮膚,毀了你的衣服。

三星NOTE 7為何頻頻爆炸

圖文簡介

三星Galaxy Note 7為何變成了Boom 7?到底是什么原因讓Note 7成為了“......