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斯坦福学霸开发出防炸机电池，会是未来电池吗？

爱范儿  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-01-18 08:25

正文

上一年闹得沸沸扬扬的 Note 7 炸机门，从一开始的几个爆炸案例，到航空公司的全面封杀，再到三星全部召回销毁，相信让不少人仍心有余悸，睡前会把手机放得老远。
不过，其实在生活中，锂电池无处不在。不只是我们常用的手机、笔记本，小到我们手上的可穿戴设备，大到用于上下班通勤的电动汽车，都有锂电池的身影。
除了三星的事故，其实像特斯拉，也有过数次汽车自燃的案例。而最近，iPhone 电池也被怀疑是去年埃及航空坠毁航班 MS804 的失事原因。
看起来这么不安全，为什么还要用锂电池？
图片来自：PCWorld
相比起其他电池，锂电池有着不少优点：

  • 重量轻

  • 能量密度高

  • 使用寿命长

  • 无记忆效应

其实，电池制造商也意识到锂是一种十分活跃的金属，所以在锂电池中设置了不少的保护机制。如锂电池中的保护电路，控制芯片一检测到异常，就会自动断电。
图片来自：丰田
大部分手机采用的锂离子电池，充放电其实就是锂离子在阴阳极之间流动的过程。而在阴阳极之间，有一块隔离膜将两极隔开，避免短路。一旦短路，就会出现炸机的情况了。
为了避免同样事件再次发生，LG G6 就采用了全新散热系统，避免电池过热。那还有其他的方法提高锂电池的安全性吗？
来自斯坦福学霸的新思路
最近，斯坦福大学的学霸们，就给大家提供了一个新的思路。与其在避免事故上下功夫，不如先预想最坏的情况，然后将事故所造成的破坏控制到最小。
图片来自：Ars Technica
一般来说，最常见的隔膜材料为聚乙烯，而团队打算打造一个新的隔膜去替换掉。这个隔膜由超细纤维组成，中间有一层聚合物（PVDF-HFP）的保护壳，包裹着阻燃剂 TPP。
增加保护壳的目的，是为了防止阻燃剂渗透到电池的电解质中，从而影响电池的表现。
图片来自：Ars Technica
一旦温度到达 160 度，聚合物保护壳就会融化，释放出包裹着的阻燃剂到电解质中，防止电池燃烧。如上图，阻燃剂 TPP 仅用了 0.4 秒就将火源扑灭了，相当于内置了一个“灭火器”。
这会是未来电池吗？
从根本上说，这个技术没有提升锂电池的性能，只是让锂电池更安全了。而更薄、能量密度更高、寿命更长，才是未来电池的趋势。
可以预见的是，相比起手机行业，快速发展的电动汽车行业更急需电池技术的突破性进展。抛开锂电池以外，新材料电池或许才更让人期待。
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