路透社：Note 7事件突显锂电池的安全极限
2016/10/14 中国科学院北京综合研究中心
以下为文章全文：
锂电池已经为我们的便携式设备供电长达25年了。但是，消费者需要尺寸更小、续航时间更长的设备，迫使制造商推进技术的发展，电池专家说，要测试如何将能量安全地塞进更小的空间，要知道极限在哪里。
“电池确实是一种以可控方式释放能量的炸弹，”胡启超(Qichao Hu)说，他是麻省理工学院的前任研究员，目前是电池领域初创企业SolidEnergy Systems的创始人。
“所有的电池都有基本的安全问题，当能量密度更高、充电更快时，爆炸的障碍就更少。”
上周二，三星电子的旗舰产品Note 7智能手机宣布报废，他们通知客户返回他们的设备，此前几周，手机起火烧焦的图片不断见诸媒体报端。
9月上旬，世界上最大的智能手机制造商将上述问题归咎于“非常罕见的制造流程错误”。据说，该公司仍在调查第二批手机造成火灾的情况，而它们原本据称是安全的。
监管机构、三星公司及其供应商还在详细研究问题的症结究竟在哪里。
如果电池没有问题，专家们实在不明白是什么可能导致更换手机过热，三星说，现在公布调查结果“为时过早”。
三星在发给路透社的一份电子邮件中回应说，“我们正在审查工程、制造和质量控制的每一步流程。”
参与调查的一位韩国技术和标准局官员(Korean Agency for Technology and Standards)表示，更换设备的故障可能与原产品中的问题不一样。
为三星电子供应电池的三星SDI(Samsung SDI)和新能源科技有限公司(ATL)均拒绝评论。
三星的Note 7危机可能前所未有，但锂离子的问题以前就出现过。
在过去的一年里，美国消费者产品安全委员会(The U.S. Consumer Product Safety Commission)已屡次发文召回电池、吹雪机、滑板、手电筒和电动躺椅，原因都是锂离子电池引起火灾。
2013年，由于一些锂电池起火，波音公司被迫停航所有787喷气式客机。改换了电池和充电器，并更好地应对电池火灾后，该机型才被允许恢复飞行。
2014年，波音在对一起事件调查后表示，“在这一事件后，我们仍然有信心对787客机的电池系统、电池系统的整体性能和飞机的安全进行全面改进。”
重量轻、能量高
锂是所有金属中最轻的一种，可将大量能量装进小的容积中，是最完美的电池。
据美国化学公司雅宝(Albemarle)的统计，锂的市场规模已从2000年的几亿增长到去年的80亿美元。
但是，基于同样的原因，锂离子电池需要内置的安全机制，从而增加了生产成本。
而且，依据雅宝的测算，在过去的15年中，锂的价格年均下降14%。咨询公司晶格能(Lattice Energy)的首席执行官刘易斯·拉森(Lewis Larsen)说，规模较小的企业开始对安全问题精打细算。
没有证据表明三星或其电池供应商在Note 7手机上偷工减料，同时，咨询公司D2 Worldwide的首席执行官托尼·奥尔森(Tony Olson)认为，问题不限于便宜的产品。
10年前，他在笔记本电脑上进行过电池测试，强调电池有着火的危险。索尼公司的约960万台笔记本电脑电池随即被召回。
但当奥尔森7年后测试其他笔记本电脑电池时，他发现“电池安全设计基本没变，尽管检查非常严格。”
根据消费者产品安全委员会(Consumer Product Safety Commission)的调查，因为当年的火灾隐患，索尼、惠普、东芝和松下公司都召回了笔记本电脑电池组。提供电池的松下公司称，这个问题是在制造过程产生的，现在已经解决。
在被问及上周三星所面临的困境时，松下首席执行官津贺一宏(Kazuhiro Tsuga)告诉记者，当密度提高、充电快速时，锂离子电池容易起火。
“要在(风险)和利益之间加以权衡，我们把安全放在首位，”津贺一宏说。“以目前的技术而言，将事故发生率降为零是非常困难的。”
更大的需求
在智能手机时代之前，用户不需要太多的设备——几部电话，一些短信即可。然而在今天，电话需要做的更多，而且不断被使用。
例如，根据广告公司eMarketer的数据，中国的移动用户在智能手机上耗费的时间比四年前增长近一倍。
这反过来又促使制造商们把手机的屏幕做得更大，使功能更强大，将更多的能量放入更小的空间。但是，材料变得更加复杂，“他们不是100%安全的，永远不会，”拉森说。
“从锂离子技术的角度来看，我们认为，它们开始达到该技术的安全能量密度限制。”
但专家们在这一点上存在分歧。Brandon Ng是一家香港初创企业QFE的老板，计划出售电冰箱大小的电池以取代柴油发电机，他认为仍有改进的余地。
“就增加能量存储而言，锂电池仍有很大的发展空间。”
使电池更安全的新技术长期被看好，它即将横空出世。
力士研究院的一名分析师提姆·格瑞塔克(Tim Grejtak)认为，有几十家初创公司正在攻克这一问题，但科学问题很难解决，需要时间。
依据格瑞塔克的说法，最有希望有所突破的公司是蓝色电流(Blue Current)，其总部位于加利福尼亚的，正在研究如何采用凝胶电解质生产高密度、低可燃性电池。
总部位于马萨诸塞州的SolidEnergy Systems正在研究一款锂金属电池，其创始人胡启超说，可将现有的电池空间缩减一半。它将首先应用于高海拔无人机，到2018年可用于智能手机在内的消费类设备。
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来源： STAROUS@威锋网·锋科技
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