【騰訊科技】手機電池技術大揭密：三星沒有使用最安全的電池？
http://www.jiemian.com/article/883153.html
內文如下:
不知道你們有沒有同感？最近坐在辦公室裡，一聽到身邊響起三星專屬短信鈴聲心裡就會“咯噔”一下。
30多起“炸機”事件後，Note 7幾乎成了“過街老鼠”，中美日各大航空公司紛紛以電池存在安全隱患為由封殺Note 7。儘管在幾次三番的表態中，三星與其電池供應商SDI在電池是否是爆炸元兇的問題上說法不一，前後矛盾，但手機電池安全還是毫無意外地被推上了風口浪尖。
目前電池安全做到什麼地步了？如何正確使用電池？了解這些問題，或許你就會對“炸機”有全新的認識。
手機電池為什麼會爆炸？
我們現在使用的手機電池大多是鋰離子電池，引起鋰離子電池爆炸的常見原因有兩個：過熱和機械損壞。
過熱是鋰離子電池發生爆炸最常見的原因。這通常是指外部因素引起熱失控，也就是電池某一部分溫度升高，進而導致其他部分溫度升高，這樣，電池發熱部分越來越多，形成惡性循環，電池內電解質開始膨脹，蒸汽出現，最終導致電池因內壓過大而爆炸。
機械損壞是另一個原因，簡單來說就是擠壓引起短路。鋰離子電池有輕巧耐用的特點，從當年笨重的“大哥大”到今天輕薄時髦的智能機，電池的改良起到了重要作用。但也正是因為今天我們對於輕便越來越執著的追求，鋰離子電池在設計上，其外殼和正負級之間的隔膜越來越薄，這就為電池安全埋下了隱患。因為一旦隔膜損壞，就可能引起短路，導致電芯內部產熱。
那麼Note 7爆炸屬於哪種原因呢？不久前，三星曾表示“生產過程中一個罕見的錯誤導致電池正負極相觸，造成電池過熱”，這似乎是在描述內部短路，但目前三星沒有對此給出更多細節。
有外媒依據網傳的爆炸圖片及當事人描述猜測，Note 7爆炸正是由機械損壞導致的短路引起。因為在多起爆炸事件中，當事人並沒有在給手機充電，沒有提到手機在爆炸前出現膨脹的情況，並且從爆炸後的圖片來看，如果是過熱導致的爆炸，手機燒毀面積應該更大。
現在有哪些靠譜的技術可以防止電池爆炸？
需要說明的是，無論是哪種原因引起的失控，不同電池電芯的表現形式不同，有的會起火，但並不一定會爆炸。
在工業上，針對不同的安全問題，鋰離子電池會採用不同的安全技術，例如熱熔斷器、熱敏電阻可以用來防止短路引起的過熱。
而在防止電池爆炸方面，最傳統的解決方案是增加安全閥。當電池內壓過大時，氣體可以通過安全閥逃逸出去，從而阻止爆炸發生。
類似的辦法是把電池外殼做薄，這可能聽起來有點不可思議，電池外殼越薄，不就越容易開裂？但事實上，正是因為輕薄的電池外殼能夠承受的壓力更小，所以可以在電池發生熱失控，但壓力還沒有達到特別危險的程度時及時裂開，相當於形成了一個安全閥。
另外還有使用抗燃型電解質。鋰離子電池採用的電解質一般都具有低沸點、低燃點的特點，一旦電池受到損壞，電解質暴露在空氣中，很可能就會帶來爆炸的危險。雖然說，研製出既具電池電解質理想屬性、又不會在遇熱或明火時燃燒的電解質幾乎是白日做夢，但是增加電解質的抗燃性還是有可能的。
什麼樣的手機電池比較安全？
前不久，著名拆機網站iFixit爆料，在中國以外市場發售的Note 7使用的都是鋰離子電池，而不是更為穩妥安全的聚合物鋰離子電池。那麼，這裡所說的聚合物鋰離子電池到底是什麼？它比其他電池更加安全嗎？
首先了解一下電池的分類。手機電池曾經歷過鎳鉻電池和鎳氫電池時代，而正如上文所說，由於在性能上與前兩者相比有明顯優勢，鋰離子電池已成為主流的手機電池。但是現在，鋰離子電池也衍生出了許多子類。
根據鋰離子電池所用的電解材料，鋰離子電池可以分為液態鋰離子電池和聚合物鋰離子電池（簡稱聚鋰電池）。兩者的區別就在於，液態鋰離子電池使用的是液體電解質，聚合物鋰離子電池則以“幹態”或“膠態”的固體聚合物電解質來代替。此外，鋰離子電池的生產成本要低一些。與普通液態鋰離子電池相比，聚鋰電池不僅容量更高、壽命更長、設計更加靈活，而且由於不存在漏液問題，安全性也更高。
雖然根據三星此前的表態，設計缺陷才是Note 7爆炸的直接原因，但是隨著Note 7電池容量增加以及快充技術的升級，使用液態鋰離子電池的風險也隨之增加。與之相比，目前蘋果、華為、HTC等品牌手機均採用了聚鋰電池，其中，蘋果從第一代iPhone開始就採用了聚鋰電池。
對此，曾有好事的網友在三星官網的Live Chat上詢問過技術專家，對方的回應是：三星採用傳統鋰離子電池而非聚鋰電池，是因為聚鋰電池有高電阻的問題，而且與其他更加成熟的電池技術相比，聚鋰電池充電時間較長，最大放點速率較低。
如何能避免電池爆炸？
但即使是相對安全的聚鋰電池，也依然有可能因為溫度過高、短路、過度充電、遭遇重擊或電池損壞等發生爆炸。理論上，沒有一款電池可以做到絕對安全，安全只能是相對於不同的標準而言。
不同的電池安全標準
所以，在平時使用中，我們還是要避免極端情況，以下是部分鋰離子電池安全使用指南：
使用手機生產商提供的原配電池，不要因貪圖便宜而使用不知名的廠商生產的電池（雖然Note 7事件讓這一條顯得十分尷尬，但購買來路不明的電池只會增加風險）；
不要在溫度過高或過低（低於零度）的環境中充電，溫度過高容易引起電池過熱，而溫度過低時，金屬鋰會在負極表面析出形成鋰結晶，鋰結晶沉積會刺穿隔膜造成電池內短路（但現在有些電池已經加入了低溫環境中阻止充電的技術）；
如果你需要在充電時使用某些容易使手機發熱的功能，或徹夜充電，那麼最好摘掉手機套，以保證電池正常散熱；
保持手機有一半以上的電量對延長電池壽命很有幫助，因為鋰離子電池在低電壓下容易受損；
注意充電環境，盡量不要在易燃物附近、車內或安全通道內充電；
最後，不要花樣作死！你可能經常在網上看到虐機視頻：用刀扎、用錘子砸、用微波爐烤……不用浪費時間去模仿了，結局很可能只有一個——爆炸。
【焦點通訊達人】Samsung Note7電池為何爆炸 ?
http://kocpc.isunfar.com.tw/article/information/Samsung%20Note7%E9%9B%BB%E6%B1%A0%E7%82%BA%E4%BD%95%E7%88%86%E7%82%B8/9365
內文如下:
近期Samsung 由於Note7電池爆炸事件，宣佈在全球範圍召回Galaxy Note 7，引起軒然大波，讓Samsung在財務及商譽都蒙受極大損失。鋰電池雖然普遍使用於3C產品上，但其不安定化學特性問題讓鋰電池的安全性總是備受質疑。不管是手機、平板電腦、行動電源、筆記型筆電、電動滑板車、飛機..都有鋰電池所導致層出不窮的安全事故。
雖然三星這次在Note7全球召回上展現極大誠意，不過再大的誠意也敵不過嗜血成性的商場鬥爭與因陌生產生恐懼的人性，有關三星手機因電池安全疑慮的各式落井下石或投鼠忌器的報導不斷，也出現一些零星貪婪行為(如故意將手機毀損換新機…)。鋰電池發生爆炸意外的原因其實很多，包括電池內部/外部短路、電池被穿刺或折彎、過度充電..等等(詳見這裡) ，由於相比前幾代Note與S系列產品，Galaxy Note 7的設計與採用的主要零組件並沒有明顯的不同，根據目前三星官方說法及事證來看，八九不離十就是三星SDI 所產製的鋰電池蕊品質有瑕疵導致內部短路所致。
雖然三星將矛頭指向三星SDI電池品質問題的說法信者恆信、不信者恆不信，以下純就版主的觀點來探討為何這次Note7的電池為何會發生內部短路釀下這場災難:
1. 鋰電池蕊為何會內部短路:
鋰電池的基本構造上主要是包含電極 (正、負極)、電解液、隔離膜及罐體等四大部分。鋰電池兩端分為正負兩極，中間裝著電解液，電壓流經電解液，將鋰離子從一端帶到另外一端，這就是充電(正到負)與放電(負到正)的過程。
三星Note7這次所使用的鋰電池稱為鋰高分子電池(Lithium Polyme Battery，俗稱鋰聚合物電池)，由正極極板(鋁)與負極極板(銅)與隔離膜所捲繞而成，導電柄正極為鋁、負極為鎳，外殼以鋁箔沖殼封裝而成。
鋰電池的電池蕊發生內部短路的原因通常有二:
A. 廠商工藝控制不力:
生產與品質技術不到位的鋰電池廠商，容易發生如如漿料分散、C/A比離散性、溫度控制、濕度控制(水)…工藝控制不力就容易發生內部短路問題。尤其，因充電中的高活性鋰碳化合物對水非常敏感，若除濕做得不好，將會產生化學反應產出氣體將會造成電芯內壓升高，導致電池蕊膨脹。另外，若封裝時讓灰塵等異物跑進去鋰電池罐子的電解液內或是讓鋰電池在高濕高溫環境下導致鋰分子發生異常化學變化，就有可能發生內部短路。’
B. 隔離膜品質不佳或破損:
隔離膜是位於兩個正負極之間，做為隔離電極，除了要讓電離子可自由通過外，也要避免兩極上活性物質直接接觸，以免內部短路。目前的商業用的鋰電池隔離膜大多採用多孔性高分子膜，孔隙率約40%，膜厚約20um，成本約占鋰電池蕊Bom成本的15%。當電池出現不正常高溫時，多孔性高分子膜由於其結晶態與無型態之間的密度差，在軟化點溫度開始收縮，關閉原先作為離子通道的細孔，避免溫度持續升高導致爆炸，可以說是鋰電池安全性的關鍵零組件。
根據三星官方說法，Note 7電池爆炸事故是三星SDI製造方面出問題，因為「一個非常罕見的製造過程失誤」導致電池內正、負離子相接觸而造成電池自燃」。換言之，Note 7電池爆炸事故的主因目前是被歸咎在於電池蕊的隔離膜因一個罕見的製造失誤讓其無法有效在電池不正常高溫下關閉而發生自燃事故。
2. 為何是三星SDI生產的Note7鋰電池出問題?
這次被指為Note7鋰電池自燃罪魁禍首~Samsung SDI(韓國三星SDI；006400.KS)創立於1970年，主要生產鋰離子電池、汽車電池、液晶面板零組件及太陽能面板，三星電子是大股東，持股19.58%。三星SDI雖然早期是以面板為主，近幾年在三星集團扶植之下，在鋰離子電池的銷售表現非常亮眼，2015年的全球市佔高達30%。換言之，Samsung SDI 在鋰電池產業算是響噹噹的廠商，但為何會犯下電池內部短路這種大廠罕見的大失誤呢? 版主推測有以下原因:
A. 三星SDI可能在高分子鋰電池的製造技術不夠純熟:
雖然Samsung SDI 在傳統的鋰離子電池(18650圓柱形鋰電池/角形鋰電池)銷量居全球之冠，但在高分子鋰電池(鋰聚合物電池)的供應產能占比只有11%，落後ATL（新能源科技）、Sony，居第三名。根據EnergyTrend 統計，2011 年全球智慧型手機高分子電池使用佔比僅約 35%，但2016 年已高達 70%。為扶植Samsung SDI 在高分子鋰電池的勢力，三星首次讓Samsung SDI 擔大綱，承接Note 7高分子鋰電池的60%供應 。
“推測“Samsung SDI 在高分子鋰電池的產製經驗仍不足，為滿足Note7銷售熱潮，拼命趕工下加上可能沒有將電池蕊置放25天以上以讓鋰分子安定後才能出貨，導致發生「一個非常罕見的製造過程失誤」導致電池內正、負離子相接觸而造成電池自燃」。
B. 三星Note7電池的能量密度過高，提升電池的不安全性:
由於近年來手機鋰電池為了滿足長時間的使用需求，能量密度不斷提升，市場主流已超過680Wh/kg，能量密度甚至超過發展時間更長的筆電鋰電池產品，因此大大增加電池安全性的疑慮。根據目前主流的5.5吋~5.7吋智慧型手機，相較於其他品牌大都使用3,000mAh左右容量的鋰電池，Samsung 自Galaxy S7以後的旗艦機都使用更高能量密度(3,500~3,600mAh)的鋰電池。由於越高能量密度的鋰電池技術層次越高，"推測“SDI在高分子鋰電池的產製技術不足下，為了跟上ATL所能提供的容量規格，可能犧牲隔離膜的厚度或是讓正負極極版的位置過於接近所致。
由於手機越來越薄型化的設計，加上防水功能及快速充電的功能越來越受歡迎，讓電池與機殼之間的安全間隙變得越來越小，即使電池蕊本身加了多重防護措施，隨著高分子鋰電池因充電而膨脹，有可能擠壓到電路板與其他零件，造成手機內部電路的短路或電弧產生而引起電池與手機一起燃燒的危險。相較於Apple 在歷代iPhone所採用鋰電池容量提升上異常保守，三星則偏愛在其旗艦機使用能量密度較高(容量較大)但安全風險較高的鋰電池。
規格提升與安全有時像魚與熊掌無法兼得，提醒三星要記取Note7慘痛教訓，對於使用高於業界水準以上的能量密度較高鋰電池一定要有所有敬畏，不再一味要求兼顧電池價格與能量密度的表現，否則三星手機電池易爆炸的刻板印象將揮之不去。
兩者對Note7電池為何種電池各有不同說法,有請達人解說!
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