三星Galaxy Note 7手機爆炸事件讓其用新產品引領潮流的願望擱淺, 也讓一個名為ATL的電池供應廠商被更多消費者熟知.
然而對於消費者來說, 這次事件更大的作用則是喚醒了人們對電子產品安全問題長期以來的麻木, 讓越來越多的人開始重視消費類電子產品的安全性.
三星採用的是通用鋰離子電池作為手機電源, 後來官方的事故調查聲明也承認是電池製造導致的內部缺陷引起了發熱和爆炸.
另外一位鋰離子電池商業化的積極推動者特斯拉似乎沒有電池安全隱患方面的困擾.
根據公開的消息, 特斯拉model S的電源位於車輛底部, 採用松下的鋰離子電池, 整個電池組包含8000塊電池單元, 以串並聯的方式連結.
從電源材料選用上說, 特斯拉的電池並沒有特殊之處, 作為傳統汽車製造業的革新者, 其核心技術是在新能源汽車電路的設計和多重安全性保障上.
鋰離子電池由於能量密度大等一系列優點而被快速商業化, 但在鋰離子電池在充放電的過程中, 正極的氧化還原反應是十分劇烈的, 因此, 其充電條件一直以來受到嚴格限制.
實際使用中, 鋰離子電池其實是電芯連同一套安全保護電路和多種安全裝置一起封裝而成, 這些安全設計可以保障電池在過度充電, 過度放電和短路時自動切斷電源.
甚至電池內部壓力過高時還會觸發排氣裝置減壓, 溫度過高也會觸發熱熔保護裝置.
目前手機和電腦中使用的鋰離子電池通常依賴液體作為電解質, 其由有機溶劑和溶解的鹽組成.
液體電解液使得帶電離子能夠在被半透膜所分離的電極之間有效移動, 從而產生電流.
但流體電解質易於導致鋰的結晶: 這種樹枝狀微晶鋰纖維, 是發生電池短路和充電時電池快速溫度升高的元兇之一.
解決這個問題的方法之一是在電池中使用的電解質上做文章.
最近, 加利福尼亞大學聖地亞哥分校的博士後研究員Cyrus Rustomji和他的同事們嘗試使用液化氟化物氣體溶劑作為電解質.
實驗電池在經曆400次完整的充放電迴圈後, 其充電時間還與新產品保持同一水平; 微觀檢測結果顯示, 氣體電池內部也沒有產生樹突結晶. 這份研究發表在前段時間的《Science》上.
如果標準鋰離子電池被刺穿, 並且分離電極的半透膜被刺穿 , 這將會引起電極的接觸和短路, 隨後鋰電極在電解質存在的環境中發生劇烈的反應過熱, 將可能導致火災, 從外部進入的氧氣將加劇燃燒.
但是, 氟甲烷僅在壓力下液化, 所以如果新電池被刺穿, 壓力釋放, 氟甲烷液體在常壓下會恢複到氣體狀態, 氣體隨後逃逸. 論文的主要作者Rustomji解釋說.
因此, '沒有電解液會造成離子運動的衝擊' , 所以不會引起發熱和起火, 他說.
Rustomji說, 與標準鋰離子電池不同, 目前來看, 這種電池在低至零下60攝氏度的溫度下表現良好, 這對高空無人機和遠程航天器所處的供電環境是個有效補充.
由於氣體當溫度升高時其體積膨脹的敏感度要遠強於液體, MIT材料化學教授Donald Sadoway也補充提到, 研究人員需要以確保過熱不會導致電池的液化氣體迅速膨脹並導致危險的出現.
