由于电池爆炸问题，三星近日宣布在全球范围召回GalaxyNote7。智能手机为什么还会发生爆炸呢？《连线》网站撰文称三星事件提醒了人们电池技术仍是隐患因素，并详解了电池的运行方式和手机的安全机制。
智能手机电池为什么会爆炸？一文看懂原理
以下是文章主要内容：
周五早上，三星证实宣布召回数百万部GalaxyNote7智能手机。背后的原因听起来它更像是出自特克斯·艾弗里（TexAvery）的卡通片，而非我们的现实：许多人报告称设备出现过热，燃烧，甚至爆炸。
与其它的同类事件一样，罪魁祸首是电池。正是因为电池问题，GalaxyNote7被召回，电动滑板车一直都被认为是危险产品，波音必须要将787停在铺有泊油碎石的飞机跑道上，每隔一段时间就会出现有关智能手机或者笔记本电脑爆炸的报道。
事实上，三星事件不寻常的地方只有规模，以及该公司激进的回应。三星还没有公布该事故发生的具体原因，但专家们认为原因可能有很多。归根究底，都是锂离子电池问题。
电池如何运作
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。
“有几件危险的事情可能会发生。”阿贡国家实验室储能研究联合中心主任乔治·克拉布特里（GeorgeCrabtree）指出，“其中一件是过度充电，这会导致发热，进而导致阳极发生多余的化学反应。”这个问题在放电时也可能会发生。克拉布特里说，阴极包含氧化物，氧化物能够与电解质中的有机材料结合，然后产生热量。混有杂质的“劣质”电池也有可能导致预想不到的后果。
如果你觉得“多余的化学反应”是不祥预兆，你没错，特别是在它们引起热逃逸的时候。“释放出的热量太多，以致于温度上升，化学反应因而变得更加快速。”克拉布特里说道，“那是大家都担心的问题。”
那是因为该问题最终会导致你的口袋冒火。一旦放热反应达到150摄氏度左右，它就会持续进行，直至有东西着火。
这些问题并不一定在你第一次给智能手机充电时就会发生；它们会慢慢形成。“你得到的电池在经过很多个充放电周期后可能会变得没那么强健。”克拉布特里说，“电解质中的某种合成错误，又或者电极开始累加，都会引发小型的化学反应。久而久之，你就会遭遇严重的化学反应。”
出错的东西越多，会造成破坏的化学反应就会越多。简单来说，锂离子电池非常复杂，一旦出错就会引发严重的后果。
安全机制
电池制造商知道这一点，三星和它的供应商亦然。所以他们实施了安全机制来防止事故发生。
“电池本身含有一个芯片，该芯片是旨在防止事故发生的保护电路。”在线维修社区和零部件零售商iFixit联合创始人兼CEO凯尔·韦恩斯（KyleWiens）说道。iFixit最近对GalaxyNote7进行了拆解，检验了该款手机所有的内部元件。
韦恩斯在拆解后指出，可以说没有一样东西必定会导致GalaxyNote7的过热问题。他说，该手机是有一些潜在的危险信号；一方面，它使用高电压电池，另一方面它的玻璃后壳的散热效果没有金属后壳那么好。不过，我们没有理由认为那些因素是过热问题的核心原因，尤其是考虑到类似的智能手机并没有发生爆炸。
“相比前几代产品，GalaxyNote7并没有明显的不同。”韦恩斯指出。
目前来看，保护电路似乎没有起到作用。正常情况下，一旦电池达到特定问题，保护电路会马上关闭电池。但这一点也无法百分百肯定。一方面，三星方面还没有透露具体的原因，只是说“电池问题”。另一方面，该公司很有可能是同时从几家供应商采购电池。我们不知道是谁提供了有问题的电池；我们只知道召回行动适用于所有在中国以外地区出售的GalaxyNote7。
不管怎么样，现有的安全防护措施显然不是不会出错。不过，那也不意味着我们一辈子都要面临设备爆炸的问题。
电池的新研发方向
克拉布特里说，“以汽油为例，我们喜欢它，是因为我们能够将其燃烧，产生大量的能量来驱动我们的汽车行驶。同样地，由于我们喜欢它的原因，它很危险。”
锂离子电池并不是这样。它们的可燃性并不是内在属性；它是一种没有人愿意看到的副反应。克拉布特里指出，“原则上，你可以设计出完全没有那些副反应的电池。”
目前，那一方向已经有进展。今年早些时候，斯坦福大学研究人员发布论文，提出一种当电池温度上升时将其关闭的被动方法：隔膜，在发热环境中会慢慢扩张，能够扩张到足以关闭电流的程度。一直以来，我们都需要在有效性和安全性之间做出权衡，不过权衡正变得越来越小了。
韦恩斯说，“我们针对电池的努力大部分都是围绕它的安全方面。”
这并不能给GalaxyNote7的用户带来帮助。但至少，未来电池引发的爆炸事件有望大大减少。
