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科幻星系

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康斯坦丁,曾任职于多家IT知名企业,现是科幻星系团队创建人,多家知名媒体及企业特邀顾问专家。 个人标签 游戏电影数码控、八卦趣闻传播者、考古盗墓爱好者、互联网、时评、动漫、IT、科幻、科普 等重度关注散布者。 科幻的视角 科普的态度 分享世界百态 联系方式: EMAIL:wklx1119@sina.com QQ:102927545 MSN:wangk1026@hotmail.com

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我们周边的充电设备,会害死多少人?   

2016-11-24 21:08:06|  分类: 科普新解 |  标签: |举报 |字号 订阅

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随着智能手机的普及,手机已成为我们生活中不可或缺的重要部分,“机不离手”,人人都是“低头族”。所以消费者要求手机用续航能力更强、充电更快的电池。如何生产更好的电池一直困扰着科技行业,智能手机在不断改进,显示屏更清晰、软件更好、摄像头可媲美专业人士的设备。然而,电池技术并未获得如此快速的改进,尽管也取得了一些进步,但电池衰减的速度仍然快于用户的预期,充电时间仍然很长。

各个厂商都在争相给手机增加新的功能和特性,这就要求手机配备更先进的电池。除了市场对其性能的要求,电池也变得越来越轻薄,尺寸越来越小,因为智能手机厂商都试图利用更轻薄的设备赢得消费者的青睐。这就给制造流程带来进一步压力,同时也冒着出现瑕疵的风险,而这种瑕疵也可以导致我们今天在三星手机上看到的那种故障。

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2016年,自正式销售后,三星Note7爆炸新闻不断涌现,三星在回应这个问题的声明中称:“根据我们的调查,我们了解到电池存在隔离问题。一旦正负极接触,电池过热,就会导致非常罕见的制造流程错误。”实际上,生产锂离子电池所涉及的问题,并不是智能手机行业所独有的。2006年,由于索尼制造的电池组存在发热问题,戴尔、东芝等电脑厂商生产的数百万台笔记本电脑被召回,而波音787“梦想飞机”在2011年首次交付使用后,不断遭受锂电池短路的问题。

我们知道,现在的手机电池都是锂电池了,锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属,体积小所以容量密度高。锂的化学特性太活泼,锂金属暴露在空气中时,会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压,科学家们发明了用石墨及钴酸锂(还有磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料)等材料来储存锂。

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要理解锂离子电池为什么频频引发事故,我们需要对它们的运作方式有个大概的了解。它们有3个主要组成部分:一端阳极,一端阴极,以及两端之间的电解质。电压产生后,会驱使锂离子从一端转向另一端,进而充电和放电。这一过程绝大部分时间都不会引发问题。但一旦有问题出现,问题会变得非常严重,且会快速恶化。此次召回三星Note7,在阳极与阴极隔离膜局部变薄,并且绝缘胶带未完全覆盖极板涂层的情况下,出现短路现象,导致电池异常发热,极端情况下可能发生燃烧,存在安全隐患。

锂离子电池技术已经度过了快50 年的时间——你没有看错,从制备到大规模生产就跨越了20 年的时间。50 岁的高龄,对于锂离子电池来说可不算老。因为其他前沿的电池技术因为种种原因还无法大量生产和使用,锂离子电池在未来相当长的一段时间里仍然有用武之地。而且,从降低生产成本、提高能量密度的方面来看,锂离子电池仍有非常大的改进空间。

电池技术在不断进步,但它的发展速度还赶不上我们对电池充电速度和续航时间的要求。手机制造商应该记住这一点,不要以安全为代价来满足我们的要求。(科幻星系 康斯坦丁/文)

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