三星NOTE 7为何频频爆炸

　　当你乘坐飞机没有通过安检时，这一次可能不是因为你包里偷偷代购的液体化妆品，也不是因为新买的瑞士军刀，这一次很有可能是因为你手里拿着的三星Galaxy Note 7。没错，从2016年10月27日起，民航局将这部手机列为了危险易爆品！而且明文规定不准携带和托运，对于三星粉们无疑是一个噩耗。

　　出台这样的政策就是因为三星Galaxy Note 7前一段时间引发的“连环爆炸案”，35起不同程度的自燃或者爆炸让世界人民瞠目结舌，纷纷开始怀疑这部手机安全性能。那到底是什么原因让Note 7成为了“定时炸弹”呢？

　　最主要的问题就出在了手机的心脏——电池这里。

　　对于电池大家并不陌生，大大小小的电器里都可以找到它的身影，对于手机也不例外。随着20世纪90年代锂电池的发明，可以说在供电领域出现了一次不小的革命。锂电池可以反复充电，另外可以直接整合到了电子设备中。锂电池需要依靠其中的锂材料，来提供电能。美国密歇根理工大学的材料学教授Stephen Hackney介绍说，和其他古老的电池技术相比，在同样的体积内，锂电池可以存储两到四倍的电能。这么好用的材料当然迅速占领了市场，目前一体机都是采用锂电池作为供电站，就是利用它的强大储能效果。

　　对于锂电池的工作原理大家也应该有所了解，在高中化学里面就有相关知识的介绍。和所有的电池一样，锂电池首先需要存储电能，然后通过受控制的化学反应逐步释放电能。在充电时，充电器的电流将正极中的锂离子赶了出来，这些锂离子经过正极与负极之间的电解液“游”到负极中；而放电时，这些锂离子又从负极中经过电解液“游”回正极中，为手机工作提供了电能。其简单的效果图如下：

　　那Note 7爆炸的问题出在了哪里呢？

　　我们都知道三星手机系列尺寸越来越大，目的就是追求长久的续航能力，将手机更大的空间留给电池进行供能。为了抢占市场，提高自身优势，三星选用SDI电池将Note7的电池容量从上一个系列的3000mAh增加到了3500mAh，这是对锂材料的一项巨大挑战。

　　为了在有限的空间内提高电池容量，在技术还未完全的情况下，三星将隔膜加工得更薄一些，没错，这里的隔膜就是保证电池内部的正极与负极互相不接触并且之间还有充足的电解液给锂离子来回“游动”的。如果隔离膜变薄，减少了这部分的体积，就能多装一点点正极和负极材料，可以提升电池能量密度和手机的续航时间。但是，越薄的隔膜对工艺的要求越严格，稍微的质量瑕疵或电池工艺失误都有可能造成隔膜缺陷，进而导致电池的短路。当使用一段时间后，隔膜出现一定损耗，甚至会出现星星点点的脱落，结果导致的直接后果就是正负极相连，出现短路，进而引发爆炸。

　　另一方面，大家都知道锂在元素周期表中位置属于IA区，是最活泼的金属，很容易与其他化学物质反应从而引发爆炸。英国帝国理工戴森工程设计学院的博士Billy Wu形象的描述说，放到一个盒子里的能量越多，那么它就越危险。如果一块电池的温度高达甚至超过80度，那么就形成了热失控状态，电池内部的元件开始瓦解，然后便会发生爆炸。快充模式的新方案就是采用了强电流设计，由简单的焦耳定律可知轻微电阻也会产生很大的热量，而这种高温环境也成为锂材料变得更为活跃的温床，不经意间就会将薄如蝉翼的隔膜搞出一个小洞洞或者反应产生高压气体，而这足以发生短路进而爆炸。

　　三星已经开始召回Note 7，而苹果7却也偶尔来一个“炸”，让小米华为等各种要不起。可以说尽管锂电池得到了很大程度的发展和完善，但这几年戴尔笔记本因电池过热回收、波音客机787因锂电池过热停机，美国悬浮滑板因电池过热爆炸停产等事件，说明锂电池在使用中仍然存在一定安全性问题。

　　未来电池的发展方向是否遇到了瓶颈呢？其实不然，除了工艺设计方面需要提高外，固态电池很可能成为未来的主流，就是将电池内部的液态电解液将会被一种固态的物质所代替，继续使用锂作为电极的材料，这样就能使电池的安全性得到较大的提高。希望这样的电池尽快诞生，不再担心兜里的手机有一天会灼痛你的皮肤，毁了你的衣服。