手機爆燃成常態 如何解決電池的安全問題？

近兩年，手機電池爆燃已經成為普遍性問題，尤其是三星手機在經過幾次爆燃後，銷量一蹶不振，市場份額跌出第一陣營。而蘋果公司在手機和平板電腦都出現爆燃問題後，也始終無法給出最優的解決方案。

面對著這些不安全因素，科學家和眾多科技公司一直在努力打造更安全的電池。他們正在改進電池的設計以及測試新材料，希望能一勞永逸地解決安全問題。但每種方法似乎都存在陷阱，而目前最實用的解決方案可能是最無趣的。

改進電池主要有3個策略：避免使用易燃液體作為固體電池；使得電池組件防火；稍微改造一下電池的已有功能特性。至少就電池而言，這種改變可能來得很慢。

對於電池起火的問題，一個被大肆炒作的解決方案是固體電池。這個想法很簡單：用固體材料做電解質，而不是使用可燃液體電解質；固體電池不大可能起火。但是離子在固體中移動要比在液體中困難，這意味著固體電池很難設計，價格昂貴，而且可能存在性能問題。

製造固體電池有三種主要方法。塔夫茨大學材料科學家、固體電池公司Ionic materials創始人邁克爾·齊默爾曼(Michael Zimmerman)解釋說，你可以用陶瓷、玻璃或聚合物來製造電解質。

陶瓷和玻璃容易脆化，一旦你施加壓力，它們很容易破裂。此外，它們難以大批量生產，製造過程中有時會排放有毒氣體。聚合物方面，有的能傳導離子，但通常只能在極高的溫度下工作。齊默爾曼的團隊開發了一種聚合物，可以在室溫下傳導離子，但同時也是阻燃劑。

現在，Ionic materials正在與電池製造商合作，齊默爾曼希望在未來的兩到三年里能做出該類電池。

尋求更安全電池的另一個策略是讓電解液本身變得具有防火性能，儘管它仍然是液態的。蘇利亞·摩根蒂（Surya Moganty）是NOHMs技術公司的首席技術官。他們正在用「離子固體」開發電解質，該材料類似於鹽，但在室溫下是液體。

將這種材料放入電解液中會使它們成為阻燃劑，但同樣，電池壽命也會有問題。NOHMs公司正在改進配方，目標是使得使用其技術的電池可以持續500個周期。

現在，最有效的策略可能不是大幅改變電池設計和重塑電池，而是研究電池現有的特性，然後一點點對其加以改進。例如，電池已經包含了一個電池管理系統，該系統用來監控電池的運行情況，檢測是否存在問題。一個有益的解決方案是讓該類系統變得更好。畢竟，管理系統已經是每個電池的一部分，製造商不需要尋找創新性的、成本昂貴的方式來整合新的技術。

「企業可以使用先進的感測器或其他的方法來收集電池方面的數據，特別是在電池系統由成千上萬個電池組成的大型設備中。」電池研究機構Navigant Research分析師伊恩·麥克倫尼（Ian McClenny）指出，「能夠精確地定位出性能不符合標準的電池，有助於延長電池的壽命。」

聖地亞哥電池安全公司Amionx正是採取這樣的做法。該公司的首席運營官比爾·戴維森(Bill Davidson)說，其被稱作SafeCore的方法是最後一道防線。SafeCore不會改變電池本身的組件。

與其他公司一樣，Amionx專註於向現有電池製造商授權技術。但如果進展太慢，他們會考慮自己製造電池，然後將其投入市場。戴維森說，「如果2019年我沒有在市場上看到這類產品，我會很失望。

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