三星Galaxy Note 7惨败: 以下是你需要知道的关于锂电池的一切

最近发生的涉及三星Galaxy Note 7的电池变成小炸药的惨败，使该公司争先恐后地进行了一些严重的损害控制。三星确实指出，手机起火的原因是电池故障，这可以追溯到制造过程中质量控制的失误。这并不是他们的主机中的电池第一次爆炸，在过去的几个月里，有很多故事出现了手机在充电时着火的情况。是什么使这些原本温顺的实体起火了？你可能应该知道的那个塑料小盒子里有很多东西。

为什么是锂？

锂是人类已知的最具反应性的元素。它以相当剧烈的方式对空气中的氧气起反应，要求将金属储存在装有植物油的气密罐中。这种反应性元件被用作电池饲料，仅仅是因为它除了是最轻的金属之外，还具有最高的电化学电势 (ECp)。本质上，它是一种金属，它有可能最大程度地移动其离子，从而产生电流。当今的电池不像使用锂金属，而是使用锂金属氧化物 (通常是锂钴氧化物)，它更稳定，但ECp稍低，但足以为手机供电。

电池是如何工作的

在锂离子电池内部，有四个不同的组件: 阴极 (正极上的锂)，阳极 (负极上的石墨)，电解质 (充当催化剂和电子势垒) 和外部电路 (电子通过该电路移动)。当电池在使用时，离子从阳极移动到阴极，迫使电子做同样的事情，从而有效地提供所需的功率来为您的设备供电。当您插入电池进行充电时，离子 (以及电子) 的流动会反转，并且它们从锂阴极移动到石墨阳极，在那里存储电荷。

冲锋游戏

我们知道，锂离子电池在特定尺寸下可以容纳多少电量方面已被推到极限。为了解决手机需要一直充电的问题，我们创建了一种快速充电技术，以便能够在30分钟内将手机的电池从0-60推动。为了能够更快地为电池充电，电池正在构建一个电压调节芯片，该芯片以某种方式与充电器说话。充电器推动更多的电流，直到手机的电池报告达到一定百分比，然后充电开始降低电流，以防止电池损坏。推动更多的电流意味着产生更多的热量，这可能会危及电池，但是，制造商正在使用更坚固的材料来解决增加的热量。

不要相信炒作

虽然手机的电池可以在一小部分时间内达到60% 充电容量是很好的，但它给电池本身带来的负载不应被忽视。与启用非快速充电功能的手机相比，锂乏力在此类设备上会更快发生。此外，仅仅因为您在手机上使用了经过快速充电认证的充电器，可能无法使其充电更快。如前所述，每个电池都有一个内置的安全电路，该电路可以调节进入电池的电流和电压。当手机和充电器能够快速充电时，手机的安全电路仍根据电池的充电百分比来调节进入的电压。充电器不会一直以5V (或任何额定值) 推动3A。相反，将旧手机插入快速充电器不会更快地充电，因为手机的电路可能只允许一定量的电流进入。

那么有什么问题呢？

使用锂离子电池有很多问题。如果制造不正确，阴极会产生沉积物，产生热量，最终导致电池爆炸。除此之外，如果电压在电池达到100% 充电后不断施加到电池上，则它可能再次加热并爆炸。为了防止这种情况，制造商已经内置了一个电路，该电路可以在需要时调节和切断电压。随着过度和不当的使用，电解质会产生氧气气泡，导致锂发生激烈的反应，也导致了火热的景象。对电池的任何物理损坏也可能导致内部化学平衡的不必要破坏，从而导致火灾。

虽然能够在一小部分时间内从0-100充电手机的电池是很好的，但仍然存在这样的担忧，即电池的频繁和严格充电可能导致这些电池的使用寿命更短。鉴于如今的手机带有不可更换的电池，我们可以看到手机电池变得无法更快地有效充电。能够更快地充电与电池能够使用更长的时间相去甚远。

为什么我们还用这些迷你手榴弹？

尽管使用锂离子电池听起来很危险，但在过去的二十年中，制造过程几乎已经完善，因此内置了所有可以想到的安全功能，以防止小型烟花表演。电压调节芯片，更坚固的密封件和外壳以及严格的净化和制造工艺可确保这些电池不会爆炸。在Note 7的情况下，这些安全功能之一被忽略了，导致大量故障电池。重要的是要记住，除了具有最高的ECp外，锂还是一种非常柔软的金属，可以将其夹在您称为手机的那种纤细的东西中。在 “空间溢价” 的时候，锂可能是我们可以用来为设备供电的唯一金属。

这是我们能做的最好的吗？

自从索尼1991年宣布锂电池专利以来，它们已成为为便携式设备供电的主要解决方案。从手机到平板电脑，到RC汽车和无人机，一切都由锂离子 (或锂聚合物) 电池供电。我们看到4000毫安时的电池塞满了一些手机，而其他手机则删除了基本的硬件，只是为了能够容纳更大的电池。显而易见的是，我们已经达到了一个上限，即我们可以从Li-on技术中汲取多少能量。尽管在过去的二十年中，我们花了大部分时间使它们更安全地使用，但在开发替代电源方面并没有做很多工作。由于最大容量受到限制，如果制造不当，它会带来危险，锂离子电池是否准备好为未来的设备供电？他们是否能够满足一天中不会死亡的手机的需求？