手機電池技術詳解：鋰離子電池為甚么會著火?

筆者編譯了美國IT網站PCWorld的文章，其具體闡述了移動設備所使用的鋰離子電池的原理、缺陷以及將來發展趨勢。

化學原理

移動設備中使用的電池是化學工程的杰作：將大量的電量存儲在一個小小的方塊中，就可以讓移動設備繼續運行好幾個小時。它是怎么工作的？要怎么樣才能發揮它的最大效用？

現代移動設備多數都使用鋰離子電池，主要蘊含兩個部分：一對電極和存在于它們之間的電解液。電極的材料有很多種，可以是鋰，也可以是石墨，甚至可以是納米線，但無一例外都要依靠鋰這種化學成分。這是一種活性金屬，因此容易與其他元素合成。純鋰的活性極高，甚至會在空氣中自燃，所以多數電池都使用更加安全的鈷酸鋰。

兩個電極之間是電解液，通常是一種液態有機溶劑，使得電子可以在其中流動。當鋰離子電池充電時，鈷酸鋰分子可以俘獲電子，然后在電池使用過程中釋放電子，從而支持手機的運行。

鋰離子電池是最常見的一種電池，因為它可以在最小的空間內存儲最多的電量。這需要通過能量密度來掂量，也就是每千克電池所能存儲的電量，以瓦時(wh)為單位。鋰離子電池的能量密度一般在150至250瓦時/千克之間，而鎳氫電池僅為100瓦時/千克。換句話說，鋰離子電池比其他類型的電池更小、更輕，因此能夠壓縮設備的體積，但仍舊可以保持較長的電池續航時間。

上述化學過程可以歸納如下：設備中的電池可以存儲電量，之后，內部的化學物質便會以任何可能的方式釋放電量。但這同樣會出現問題，例如，最新的波音787夢想客機的電池就會在飛機停靠時出現著火故障。

這是鋰離子電池的缺陷之一：假若電池放電過度，內部的化學物質便會分析，生成過量的氧化鋰，從而燃燒，并生成更多的氧化鋰，如此反復。化學家稱之為“熱失控，一般人看到的是著火，這也是波音787被美國航空管理局(FAA)禁飛的原由。由于電池被刺破后也會發生同樣的情況，因此美國運輸安全管理局(TSA)提議飛機乘客將電池小心放置于隨身行李中，而不要托運。

電池容量

電池容量的單位是毫安時(mAh)，代表的是一塊電池所能提供的整體電量。例如，假若一塊電池容量為1000毫安時，便可以在1小時內繼續供應1000毫安的電流。如果你的設備電流為500毫安，那么這塊電池的使用時間約莫為2小時。

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