中國儲能網(wǎng)訊：隨著媒體報導(dǎo)進(jìn)一步揭露隱藏在Galaxy Note 7智能手機(jī)電池起火意外的背后真相，韓國巨擘三星電子(Samsung)發(fā)現(xiàn)自家公司正置身于一個尷尬的處境...
截至今年九月，光是在美國就發(fā)生了92起Galaxy Note 7電池爆炸的意外。
根據(jù)《彭博社》(Bloomberg)最近的一篇文章報導(dǎo)，三星(Samsung)打算在蘋果(Apple)最新iPhone 7上市之前，搶先推出一款功能更強(qiáng)大的智能手機(jī)，期望在此創(chuàng)新競賽中超越Apple。為了達(dá)這一目的，三星決定采用為其Galaxy Note 7智能手機(jī)配備容量高達(dá)3500 mAh的鋰離子電池(相形之下，iPhone 7 plus使用了2900 mAh的電池容量)，以便能為用戶帶來性能更優(yōu)越、續(xù)航力更長的使用體驗。
然而，提高了手機(jī)的電池容量，也必須付出犧牲質(zhì)量的代價。因為，三星為了加速手機(jī)的商用化上市，讓所有的測試與優(yōu)化過程都較一般所需的時間更大幅縮短了。三星甚至鼓勵工程師在辦公室過夜，以便節(jié)省上下班通勤的時間；而供應(yīng)商也被要求優(yōu)先讓三星產(chǎn)品上市。終于在今年八月底，工程師們趕在要求的技術(shù)期限前完成了，而Galaxy Note 7智能手機(jī)也開始正式出貨。
果然在這支上市后不久，陸續(xù)接獲一些用戶舉報新買的手機(jī)發(fā)生驚人的爆炸意外，濃煙和火焰不斷地從手機(jī)電池中冒出來。不過，或許這整件事情最失敗之處還在于該公司的處理方式。一開始，三星僅建議用戶將自己的Note 7手機(jī)關(guān)機(jī)，之后不久還發(fā)布了一款軟件增補(bǔ)程序，據(jù)稱可以避免再度發(fā)生電池著火的意外……這種種的說法讓幾乎失去信心的Note 7手機(jī)用戶更加混淆。今年九月，這一爭議已經(jīng)發(fā)展到三星必須全面召回250萬支新手機(jī)的程度了。估計這項召回行動將讓三星付出數(shù)十億美元的代價，更不用說消費(fèi)者已對其信心盡失了。
事情的發(fā)展還不僅止于此。三星也因此事件接收到許多國際航班的負(fù)面宣傳——機(jī)組人員要求擁有Galaxy Note 7手機(jī)的所有乘客將手機(jī)關(guān)機(jī)，并嚴(yán)禁他們在飛機(jī)上為這些手機(jī)充電。事實上，Galaxy Note 7手機(jī)的電池制造商——Samsung SDI更必須為這次電池著火事件負(fù)起大部份的責(zé)任，因為問題似乎就出在該公司采用的隔離器較薄，無法負(fù)荷設(shè)備的密集封裝導(dǎo)致短路而釀禍。Samsung SDI隨后已不再為Note 7手機(jī)提供電池了，甚至在之后的產(chǎn)品份量也將逐漸減少。為了節(jié)省成本，該公司在今年六月還進(jìn)行了一次裁員行動，從7,408人(2015年底)縮編至6,937。如今，三星Galaxy Note 7手機(jī)已經(jīng)改由ATL China提供電池，取代了Samsung SDI在原本供應(yīng)鏈中的角色。
韓國電池產(chǎn)業(yè)協(xié)會(Korean Battery Industry Association；KBIA)擔(dān)心這起事故可能引發(fā)類似Sony在幾十年前歷經(jīng)的危機(jī)——當(dāng)鋰離子電池首次導(dǎo)入市場之際。然而，鋰離子電池當(dāng)時仍是一種相對較新的技術(shù)，其所涉及的數(shù)量相對較少，而目前的情況很不一樣，因為鋰離子電池市場已加倍成長，而三星可望在未來幾年內(nèi)持續(xù)成為最大供應(yīng)商之一。
雖然像LGChem等競爭對手可能因為三星電池事件而在短期內(nèi)獲益，這一意外也有利于減緩近年來電池價格持續(xù)下滑的趨勢，以及對于能量儲存奇跡背后整個新興產(chǎn)業(yè)的負(fù)面影響。由于消費(fèi)者要求更安全的設(shè)備，更嚴(yán)格的法規(guī)也隨之而來，抑制了原本可能會是技術(shù)上成功的故事。
Galaxy Note 7的意外，突顯出鋰離子電池仍然易于起火，甚至危及使用者。在這個事件背后的真相是它采用了易燃液體作為電解質(zhì)。這些電解質(zhì)混合了幾層添加劑作為阻燃劑，但情況仍然是一樣的——在適當(dāng)?shù)臈l件下——熱失控仍然會引發(fā)問題，即使是采用電池管理系統(tǒng)(BMS)也無法完全避免意外起火的情況發(fā)生。
事實上，如果鋰離子電池的電池組被損壞后，可能會在幾周后起火燃燒，但也可能發(fā)生在幾個小時內(nèi)，而電池管理系統(tǒng)很可能因反應(yīng)時間太慢，而無法在偵測到問題后立刻進(jìn)行阻斷，因為在這些情況下熱將以指數(shù)級的速率擴(kuò)散。消費(fèi)者渴望快速充電的智能手機(jī)，還使問題的嚴(yán)重加劇，畢竟，為了達(dá)到這一目的，電池必須以恒定電壓進(jìn)行充電。這可能在石墨陽極上引發(fā)鋰析出枝晶的現(xiàn)象，甚至刺穿隔離層而造成短路，導(dǎo)致過熱而足以讓整個設(shè)備起火燃燒。
解決之道就在于尋找一種本質(zhì)上安全且不含易燃電解質(zhì)的電池。例如Microvas可為鋰離子電池提供非易燃的液體電解質(zhì)，可望潛在革新這個領(lǐng)域的應(yīng)用；不過，它是否足以提供產(chǎn)品需的電源(而非智能手機(jī)、筆電與電動車所用的總線)，目前仍有待觀察。
離子液體長久以來一直被標(biāo)榜為一種可行的解決方案，因為它具有極高的閃點。然而，產(chǎn)業(yè)級產(chǎn)品可能讓成本進(jìn)一步降低，但至今似乎尚未到位。無機(jī)和聚合物電解質(zhì)也有潛力電池更安全。今年，在《自然能源》(Nature Energy)期刊中的一篇文章報導(dǎo)基于硫氯的固體導(dǎo)體，能夠比最先進(jìn)的液體電解質(zhì)更快傳導(dǎo)鋰離子，包括像Toyota、Samsung SDI以及LGChem都已經(jīng)著眼于這種材料的發(fā)展?jié)摿α恕?
采用不可燃的電解液，也具有在封裝上提高電池能量密度的優(yōu)勢，因為他們能讓熱管理系統(tǒng)冗余，并降低輔助組件的用量與重量。例如新創(chuàng)公司Solid Power為電動車打造以硫為基礎(chǔ)的固態(tài)硫電池，以及專用于移動應(yīng)用的350 Wh/kg (750 Wh/L)的能量儲存技術(shù)。這些熱門技術(shù)與產(chǎn)品都將在今年的IDTechEX展示。
