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手機(jī)電池緣何“炸炸炸” 隔膜材料變薄帶來(lái)安全隱患

2016-09-22

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  上周,,質(zhì)檢總局發(fā)布通告稱,,某國(guó)外大品牌新發(fā)布的旗艦手機(jī)召回部分產(chǎn)品,。據(jù)悉,,本次召回范圍內(nèi)的電話機(jī)電池在陽(yáng)極與陰極隔離膜局部變薄,并且絕緣膠帶未完全覆蓋極板涂層的情況下,,出現(xiàn)短路現(xiàn)象,,導(dǎo)致電池異常發(fā)熱,極端情況下可能發(fā)生燃燒,,存在安全隱患,。

  電池隔膜為何會(huì)變薄,?變薄后會(huì)導(dǎo)致哪些安全隱患,?記者采訪了中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所的陳立桅研究員為您進(jìn)行科學(xué)解讀。

  電池隔膜變薄為什么會(huì)發(fā)生燃燒呢,?

  陳立桅介紹,,手機(jī)電池使用的鋰離子電池,是通過(guò)鋰離子在正極與負(fù)極之間的來(lái)回運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)電池的充放電功能,。在充電時(shí),,充電器的電流將正極中的鋰離子趕了出來(lái),這些鋰離子經(jīng)過(guò)正極與負(fù)極之間的電解液“游”到負(fù)極中,;而放電時(shí),,這些鋰離子又從負(fù)極中經(jīng)過(guò)電解液“游”回正極中,為手機(jī)工作提供了電能,。在這個(gè)過(guò)程中,,正極與負(fù)極一定不能直接接觸,否則就會(huì)發(fā)生短路,,造成電池的異常發(fā)熱,,甚至?xí)?dǎo)致起火爆炸等危險(xiǎn)。

  如何保證電池內(nèi)部的正極與負(fù)極互相不接觸并且之間還有充足的電解液給鋰離子來(lái)回“游動(dòng)”呢,?這就是通過(guò)鋰離子電池中的一個(gè)關(guān)鍵材料——隔膜來(lái)實(shí)現(xiàn)的,。

  那么,隔膜變薄是生產(chǎn)設(shè)計(jì)失誤還是另有隱情,?

  陳立桅推測(cè),,這可能是手機(jī)廠商為了提升電池的體積能量密度、延長(zhǎng)手機(jī)電池續(xù)航能力,而采用了更薄的隔膜材料,,但是由于對(duì)隔膜材料質(zhì)量控制不嚴(yán)或者工藝缺陷,,導(dǎo)致隔膜局部變薄,不能有效隔離正極與負(fù)極,,從而造成了電池的安全問(wèn)題,。

  陳立桅表示,手機(jī)廠商非常關(guān)注電池的體積能量密度,。“幾乎所有廠商都在追求在有限的體積內(nèi)裝進(jìn)更多的電能,,以延長(zhǎng)續(xù)航能力,。”

  但是,,業(yè)內(nèi)共識(shí),,電池能量密度的提升需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。陳立桅向記者解釋:“儲(chǔ)能行業(yè)和電子行業(yè)的發(fā)展規(guī)律有很大不同:后者是廣為人知的摩爾定律,,集成電路芯片中可容納晶體管數(shù)目成指數(shù)增長(zhǎng),,大約每18個(gè)月就能提高一倍;而電池性能的提升過(guò)程是臺(tái)階形的,,在現(xiàn)有電池材料基礎(chǔ)上,,能量密度每年能有2%—3%的提升已經(jīng)相當(dāng)不錯(cuò)?!?因此,,電子產(chǎn)品的性能提升與電池的能量密度提升之間存在一個(gè)剪刀差,并且隨著時(shí)間不斷擴(kuò)大,。

  陳立桅坦言,,目前手機(jī)電池的能量密度已經(jīng)逼近“極限”,廠商為了能在更小的體積內(nèi)提供更多的能量,,只能想方設(shè)法擠壓輔助材料所占的空間,,給電池“瘦身”。

  可是,,“瘦身”與“安全”在手機(jī)鋰電池上卻難以兼得,。

  “同樣一塊電池,如果隔離膜變薄,,減少了這部分的體積,,就能多裝一點(diǎn)點(diǎn)正極和負(fù)極材料,可以提升電池能量密度和手機(jī)的續(xù)航時(shí)間,。但是,,越薄的隔膜對(duì)工藝的要求越嚴(yán)格,稍微的質(zhì)量瑕疵或電池工藝失誤都有可能造成隔膜缺陷,,進(jìn)而導(dǎo)致電池的短路,?!标惲⑽Φ莱隽似渲械娘L(fēng)險(xiǎn)。

  最后陳立桅呼吁,,電池是一種含能器件,,其安全性永遠(yuǎn)是首位的,因此在追求更高能量密度電池的同時(shí),,切不可忽略電池的安全,。


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