手机电池技术大揭密：三星没有使用最安全的电池？

不知道你们有没有同感？最近坐在办公室里，一听到身边响起三星专属短信铃声心里就会“咯噔”一下。

30多起“炸机”事件后，Note 7几乎成了“过街老鼠”，中美日各大航空公司纷纷以电池存在安全隐患为由封杀Note 7。尽管在几次三番的表态中，三星与其电池供应商SDI在电池是否是爆炸元凶的问题上说法不一，前后矛盾，但手机电池安全还是毫无意外地被推上了风口浪尖。

目前电池安全做到什么地步了？如何正确使用电池？了解这些问题，或许你就会对“炸机”有全新的认识。

手机电池为什么会爆炸？

我们现在使用的手机电池大多是锂离子电池，引起锂离子电池爆炸的常见原因有两个：过热和机械损坏。

过热是锂离子电池发生爆炸最常见的原因。这通常是指外部因素引起热失控，也就是电池某一部分温度升高，进而导致其他部分温度升高，这样，电池发热部分越来越多，形成恶性循环，电池内电解质开始膨胀，蒸汽出现，最终导致电池因内压过大而爆炸。

机械损坏是另一个原因，简单来说就是挤压引起短路。锂离子电池有轻巧耐用的特点，从当年笨重的“大哥大”到今天轻薄时髦的智能机，电池的改良起到了重要作用。但也正是因为今天我们对于轻便越来越执着的追求，锂离子电池在设计上，其外壳和正负级之间的隔膜越来越薄，这就为电池安全埋下了隐患。因为一旦隔膜损坏，就可能引起短路，导致电芯内部产热。

那么Note 7爆炸属于哪种原因呢？不久前，三星曾表示“生产过程中一个罕见的错误导致电池正负极相触，造成电池过热”，这似乎是在描述内部短路，但目前三星没有对此给出更多细节。

有外媒依据网传的爆炸图片及当事人描述猜测，Note 7爆炸正是由机械损坏导致的短路引起。因为在多起爆炸事件中，当事人并没有在给手机充电，没有提到手机在爆炸前出现膨胀的情况，并且从爆炸后的图片来看，如果是过热导致的爆炸，手机烧毁面积应该更大。

最近有SDI（Note 7电池供应商）的内部人士也表示，爆炸是由于电池R角位出现了正负极短路的问题。

现在有哪些靠谱的技术可以防止电池爆炸？

需要说明的是，无论是哪种原因引起的失控，不同电池电芯的表现形式不同，有的会起火，但并不一定会爆炸。

在工业上，针对不同的安全问题，锂离子电池会采用不同的安全技术，例如热熔断器、热敏电阻可以用来防止短路引起的过热。

而在防止电池爆炸方面，最传统的解决方案是增加安全阀。当电池内压过大时，气体可以通过安全阀逃逸出去，从而阻止爆炸发生。

类似的办法是把电池外壳做薄，这可能听起来有点不可思议，电池外壳越薄，不就越容易开裂？但事实上，正是因为轻薄的电池外壳能够承受的压力更小，所以可以在电池发生热失控，但压力还没有达到特别危险的程度时及时裂开，相当于形成了一个安全阀。

另外还有使用抗燃型电解质。锂离子电池采用的电解质一般都具有低沸点、低燃点的特点，一旦电池受到损坏，电解质暴露在空气中，很可能就会带来爆炸的危险。虽然说，研制出既具电池电解质理想属性、又不会在遇热或明火时燃烧的电解质几乎是白日做梦，但是增加电解质的抗燃性还是有可能的。

什么样的手机电池比较安全？

前不久，著名拆机网站iFixit爆料，在中国以外市场发售的 Note 7使用的都是锂离子电池，而不是更为稳妥安全的聚合物锂离子电池。那么，这里所说的聚合物锂离子电池到底是什么？它比其他电池更加安全吗？

首先了解一下电池的分类。手机电池曾经历过镍铬电池和镍氢电池时代，而正如上文所说，由于在性能上与前两者相比有明显优势，锂离子电池已成为主流的手机电池。但是现在，锂离子电池也衍生出了许多子类。

根据锂离子电池所用的电解材料，锂离子电池可以分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池（简称聚锂电池）。两者的区别就在于，液态锂离子电池使用的是液体电解质，聚合物锂离子电池则以“干态”或“胶态”的固体聚合物电解质来代替。此外，锂离子电池的生产成本要低一些。与普通液态锂离子电池相比，聚锂电池不仅容量更高、寿命更长、设计更加灵活，而且由于不存在漏液问题，安全性也更高。

图片来自小米论坛 仅供参考

虽然根据三星此前的表态，设计缺陷才是Note 7爆炸的直接原因，但是随着Note 7电池容量增加以及快充技术的升级，使用液态锂离子电池的风险也随之增加。与之相比，目前苹果、华为、HTC等品牌手机均采用了聚锂电池，其中，苹果从第一代iPhone开始就采用了聚锂电池。

iFixit提供的第一代iPhone电池图片

对此，曾有好事的网友在三星官网的Live Chat上询问过技术专家，对方的回应是：三星采用传统锂离子电池而非聚锂电池，是因为聚锂电池有高电阻的问题，而且与其他更加成熟的电池技术相比，聚锂电池充电时间较长，最大放点速率较低。

如何能避免电池爆炸？

但即使是相对安全的聚锂电池，也依然有可能因为温度过高、短路、过度充电、遭遇重击或电池损坏等发生爆炸。理论上，没有一款电池可以做到绝对安全，安全只能是相对于不同的标准而言。

不同的电池安全标准

所以，在平时使用中，我们还是要避免极端情况，以下是部分锂离子电池安全使用指南：

使用手机生产商提供的原配电池，不要因贪图便宜而使用不知名的厂商生产的电池（虽然Note 7事件让这一条显得十分尴尬，但购买来路不明的电池只会增加风险）；

不要在温度过高或过低（低于零度）的环境中充电，温度过高容易引起电池过热，而温度过低时，金属锂会在负极表面析出形成锂结晶，锂结晶沉积会刺穿隔膜造成电池内短路（但现在有些电池已经加入了低温环境中阻止充电的技术）；

如果你需要在充电时使用某些容易使手机发热的功能，或彻夜充电，那么最好摘掉手机套，以保证电池正常散热；

保持手机有一半以上的电量对延长电池寿命很有帮助，因为锂离子电池在低电压下容易受损；

注意充电环境，尽量不要在易燃物附近、车内或安全通道内充电；

最后，不要花样作死！你可能经常在网上看到虐机视频：用刀扎、用锤子砸、用微波炉烤……不用浪费时间去模仿了，结局很可能只有一个——爆炸。