锂电池缘何成为炸弹

前段时间，三星公司的旗舰智能手机GalaxyNote7一直牢牢占据着新闻头条，这倒不是因为它的性能或是设计有多么出众(当然Note7的性能和设计的确很好)，而是因为其在上市后的短时间内，即被发现内置电池存在重大安全隐患，手机无故发生爆炸的几率更是远远超出正常范围。

事件一出，三星公司瞬间遭受巨大打击，损失无数金钱，而电子产品消费者乃至于各界人士也开始“谈虎色变”，这从最近部分公司将三星手机含义为民航危险品的“无厘头”行为之中可见一斑　　不过话说回来，在日常生活中，电子产品爆炸绝非罕见，那么这些原本应该服务消费者的设备突然摇身一变成为“炸弹”，又是怎么回事呢?我们不妨来看一看这篇文章从化学角度给出的解读。

　　都是锂离子电池，但为何有着千差万别?　　在如今，绝大多数电子产品已经迈入了“锂离子电池时代”，作为一种已经有着较多应用相关相关经验的电池，锂离子电池具有寿命长、容量大、造价不高等特点，因此它受到广泛欢迎完全是在情理之中。

不过，虽然很多种电池都可以被称为“锂离子电池”，但是你是否了解，锂离子电池和锂离子电池之间，也有着很大差异呢?实际上，锂离子电池可以大体分为两类——即传统锂离子电池和锂离子聚合物电池，它们在诸多性质上都有着不同之处：　　传统锂离子电池：此类电池的典型代表，即是在各种“充电宝(移动电源)”之中频繁出镜的18650锂离子电池，该电池以其外观特点(直径18mm，高65mm，呈圆柱形)而得名，因成本低廉、经久耐用而成为了当今锂离子电池市场的“战斗机”。

传统锂离子电池与其他传统电池类似，均含有负责转移电子(因为电池充放电本质上即为电子定向移动的过程)的电解液，所以要一定的包装体积(这有时会令它并不便携)，以及负责保护电解液的硬质外壳　　锂离子聚合物电池：在目前，所有的手机、平板电脑等便携电子产品，以及绝大多数笔记本电脑所采用的电池均为此类。

锂离子聚合物电池由于利用聚合物串联电池结构，使其仅要少量液体电解质，因此该类电池并不要硬质外壳做保护，形状没有限制，其包装体积也可大大减少基于这些特点，锂离子聚合物电池在一些追求轻便、对设备厚度有要求的电子产品之中大量装备，并大有取代传统锂离子电池的趋势。

　　锂离子电池缘何成为“炸弹”?　　在文章开头所述的三星GalaxyNote7爆炸事件中，三星公司于随后证实，手机爆炸燃烧与其锂离子电池的设计缺陷密切相关而在近些年出现的电子产品爆炸事件(例如索尼笔记本电脑于2006年出现爆炸事件，最后导致索尼公司进行了问题产品的全球召回)之中，无一例外均是锂离子电池发生了爆炸。

从化学的角度来看，引发锂离子电池爆炸的原因有很多，其中相当一部分原因和厂商的设计缺陷有很大关系　　众所周知，电池爆炸的一个重要诱因即是电池短路(即电池所在的电路中没有用电器，以至短时间内通过电池内部的电流过大的现象)，而无论是电池短路还是过度充电(锂离子电池爆炸的另一个重要诱因，即电池充电电压高于其设定的上限)，都会导致锂离子电池内部在短时间内积聚大量的热量和气体(锂离子电池工作时会生成气体)，这样一来，为了释放压力，锂离子电池要么会激发内部的压力释放装置，要么会直接使其外壳裂开，而这两种情况均会导致电池内部材料直接接触空气，从而发生燃烧。

　　一般而言，锂离子电池爆炸燃烧很少会因为外部电路故障，这也就意味着绝大多数的锂离子电池爆炸燃烧事件，均源于电池内部的设计缺陷例如在前面所述的索尼笔记本电池爆炸事件中，问题电池的电解液部分即被检出了金属杂质，该事故也正是因金属杂质造成了意料之外的导电，形成了内部短路而诱发爆炸的。

无独有偶，波音787飞机锂离子电池起火事件，也和飞机电池在特殊环境下，电解液的性能大幅下降，从而诱发内部短路有关　　当然，这两起锂离子电池爆炸燃烧事件之中，所涉及的均为传统的锂离子电池，而本次三星GalaxyNote7爆炸事件中的“主角”则是锂离子聚合物电池，那么锂离子聚合物电池在此类事件之中，又有什么特殊之处呢?其实一般而言，锂离子聚合物电池由于并不具备硬质外壳，剧烈爆炸燃烧的可能性已经大大降低，此类电池在出现爆炸事故时，会因外壳的抗冲击能力差而提前爆开，从而通常表现为爆炸后缓慢燃烧。

不过，锂离子聚合物电池在形状上的高度可变性，既能够给设备生产厂商以更多的自由设计空间，也往往要对电池组部分进行额外的设计这样一来，便难免出现电池组设计不过关，进而引发事故的情况在本次三星GalaxyNote7爆炸事件之中，目前已经初步确定的是，生产工艺存在重大缺陷的电池组很可能便是爆炸的元凶。

　　如何防止爆炸事件重演?　　虽然三星公司已经展开了针对载有问题电池的产品的召回行动，但事件所造成的恶劣影响，包括对品牌形象、价值、公司声誉的破坏，势必已经无法挽回，该事件也可以被列入锂离子电池发展历史上的大型安全事故之一。

既然如此，那么我们究竟要从哪方面加以改善，才能防止事故的重演呢?　　在锂离子聚合物电池得到了大面积推广的今天，各大锂离子电池厂商所要做的最重要的一件事，无疑是加强对电池安全的把控这既要进行严格的产品出厂检测、新产品测试和良品率控制，也离不开对电池设计工作的重视和投入。

毕竟从理论上来讲，一块设计、生产完全合格的电池，长期使用后出现事故的概率极低，即使出现事故也并不会损毁厂商的信誉，但倘若电池在这些环节出现了重大问题，那厂商可就要付出惨痛的代价了　　而有关消费者们来说，选择靠谱的锂离子电池，和在适当的环境下正确地使用锂离子电池，都是防止事故的关键。

一些消费者贪图一时便宜，选择各种不正规电池的行为，其实已经为日后的使用埋下了隐患;同样的是，即使是一块完全合格的锂离子电池，消费者假如没有在适当的环境下使用(如在极端天气、水中、高温环境下使用电池)，或是用不恰当的方法来对待电池(例如摔砸、划开锂离子电池)，都可能导致事故的发生。

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