美國科技網(wǎng)站TheVerge近日撰文對手機電池爆炸的各種原因和科學(xué)道理進行了詳細的解釋。下面是文章的主要內(nèi)容。

手機爆炸看起來似乎一件怪事，但手機電池的化學(xué)性質(zhì)決定它們確實有可能著火并爆炸。三星最近宣布召回新款智能手機Galaxy Note 7，因為該機電池具有潛在危險。

如果手機電池發(fā)生爆炸，責任往往在廠家，因為它們在生產(chǎn)過程中沒能確保電池不會爆炸。電池爆炸可能是廠家將技術(shù)推向極限的結(jié)果。手機屏幕越大、功能越強大，就需要越多的能量，而我們大多數(shù)人總是希望電池續(xù)航時間越長越好，充電速度越快越好。

美國康奈爾大學(xué)（Cornell University）的材料科學(xué)家Lynden Archer表示，從理論上講，我們已經(jīng)可以使鋰電池續(xù)航時間達到極限值的近90%。所以，各大手機廠商都在向極限努力，希望獲得盡可能長的續(xù)航時間。

“智能手機制造商都希望獲得最長的電池續(xù)航時間，這有點像在進行一場軍備競賽。”Lynden Archer說。“這種趨勢正在產(chǎn)生另一種趨勢：電池事故越來越容易發(fā)生。”

三星將Galaxy Note 7的召回歸咎于如下事實：在部分手機上，原本不能互相接觸的電池陰陽兩極觸碰到一起。但是，可充電鋰離子電池爆炸也有其他常見的原因，這通常是因為我們對手機性能要求越來越高。

要了解電池的安全問題，我們需要了解電池的工作原理。電池相對的兩側(cè)有兩個電極（或叫電導(dǎo)體）。其中一個電極含正電離子，被稱為陰極。陰極里充滿鋰元素，它是“燃料”存儲的地方。另一個相對的電極含負電離子，被稱為陽極。

在充電期間，鋰離子從陰極移動到陽極。當電池使用時，鋰離子向相反的方向移動。在陰極和陽極之間的是被稱為電解質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)，它們能夠幫助電離子移動，傳導(dǎo)電流。雖然電離子需要從一側(cè)移動到另一側(cè)，但陽陰兩極本身絕對不能接觸。為了防止這種情況發(fā)生，電池制造商在陰陽兩極之間插入了隔板。

充電過滿或充電過快 電池可能爆炸

Galaxy Note 7的電池問題是：隔板有缺陷，陰陽兩極觸碰到一起?！斑@被認為是最糟糕的失敗，因為它極有可能會引起火花，甚至可能發(fā)生爆炸。”Lynden Archer說。當兩個電極接觸時，電能直接流向中間的電解質(zhì)而非兩側(cè)的電極。

電解質(zhì)本身是不太穩(wěn)定的，電離子在其中的移動也會不穩(wěn)定。當有大量的熱量產(chǎn)生時——無論是通過兩個電極互相接觸還是僅僅因為外部過熱——電解質(zhì)可能會與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，釋放更多的熱量。隨著化學(xué)反應(yīng)的反復(fù)發(fā)生，氣體以越來越快的速度釋放越來越多的熱量。這個過程將產(chǎn)生“熱失控”，并可能導(dǎo)致起火。

這就是為什么許多手機在過熱時會自動關(guān)機。但電池爆炸也可能是因為其他的原因。電池過度充電或充電過快都可能導(dǎo)致電池起火或者爆炸。

過度充電就像在水桶里裝入太多的水。水桶里裝入太多水不要緊，因為水會溢出。但對于電池來說，過度充電時，會有過多的鋰元素進入陽極。過度充電并非是因為你將手機充了一整夜的電——大多數(shù)電池被設(shè)計成自動防止過度充電，而是因為制造商在生產(chǎn)過程中的差錯導(dǎo)致電池電路出現(xiàn)故障，以至于不能阻止過度充電。

普林斯頓大學(xué)的材料科學(xué)家Dan Steingart表示，電池就像一個橡皮筋。當你對電池進行充電時，就好像你在拉伸橡皮筋；當你使用電池時，就好像你在釋放它。如果你將橡皮筋拉得太緊，它就會斷裂。

科學(xué)家正在研究新型電解質(zhì)

此外，充電太快也是一個問題?？焖俪潆娨馕吨诙虝r間內(nèi)向電池充入太多的電能，這就是所謂“快速充電技術(shù)”的危險所在。如果充電器與電池不兼容（不管是什么原因），電池也可能短路。