你的口袋中有“炸弹”？

演讲者：南阳

推荐单位：北京腐蚀与防护学会

各位老师同学，大家下午好。我是来自北京腐蚀与防护学会的南阳，我今天要讲的题目是《你的口袋中有炸弹》。大家可能会觉得有些莫名其妙，怎么着就有炸弹了？看到副标题大家就会明白了，原来我指的是每个人都揣在口袋里的智能手机。

锂电池在消费电子和新能源汽车领域有着不可替代的作用。但同时，锂电池也是十分的危险，非常容易发生起火爆炸。据锂电大数据统计，仅2016年，全球就发生了五十多起锂电池起火爆炸的事件，其中以某品牌Note 7手机在全球30多起手机爆炸事件中影响最大，从首次发生爆炸到该机型停产仅仅47天。

网友们也多才多艺，编了各种搞笑的段子来调侃。比如，有人笑称解锁手机安全充电新姿势，得全副武装，穿防爆服。还有个笑话是汤姆准备去打劫一家手机店，结果没等动手了，“蹦”，这只猫给吓傻了……水凉了怎么办？用手机加热，热能转换效率高。打仗没弹药了，别忘了你的手机还可以扔出去。

调侃归调侃，手机爆炸带来一些惨痛后果足以引起我们的重视。2018年6月，马来西亚摇篮基金私人有限公司CEO——纳兹林，午休时在床边给手机充电。手机电池因过热爆炸并引发火灾，纳兹林头部被严重炸伤，最终身亡。这也是近期由手机电池爆炸造成的最严重事故之一。这个锅呢Note7不背，因为这是2018年发生的事情，而Note7早就被回收了。

除了手机，在更大的领域——数码锂电池，也有一些锂电池爆炸的事故，还有电动汽车领域，锂电池工厂也发生过不少的起火爆炸事故，危及人们的生命财产安全。航空上也在逐渐禁止运输锂电池及其产品，对乘客随身携带的锂电池的容量也作出了一些限制。不过手机不用担心，是可以带的，除了之前提到的那个牌子的手机。

大家身边多多少少发生或听说过锂电池爆炸或起火的事情。那么有人就很想知道，锂电池为什么爆炸，我们该如何安全地使用手机电池，更长远一点的呢，锂电池该何去何从。

首先，锂电池为什么会爆炸？通常说的锂电池是锂离子电池。锂离子电池是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。首先有正极和负极，两个存储锂离子的大货仓，充放电的时候锂离子可以在正负极来回跑。中间是电解液和隔膜，电解液是锂离子的运输通道。隔膜防止正负极接触，防止短路。还有一种锂电池是锂金属电池，负极由锂金属构成，但是现在很 少应用，太危险，技术难度高。

咱们来看看手机锂电池存在的一些安全隐患。电解液含有大量的有机物，易燃。隔膜一般都非常薄，一旦破损，极易短路，一旦短路，电能直接就转化成热能，极易起火爆炸。正、负极这两个仓库在存储锂离子的时候，为图省事，锂离子经常就近摆放，形成毛刺、枝晶，容易刺穿隔膜，造成短路。锂电池受外界的挤压、震动、撞击、高温等也会引起起火爆炸。总体上来说，锂离子电池能量密度大，这个是它的优点，但是炸起来威力也大。

Note7手机的爆炸原因据说是设计上的不合理，為了追求更长的续航和更小的体型，进一步压缩了锂电池中隔膜的体积，一旦短路，电能高效地转换成热能，手机就炸了。为什么不压缩电解液，正负极？厂家不会这么做的，这会削弱电池的容量和能量。

说了这么多，那么我们该如何安全使用电池呢？其实大家也不用太担心，对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一块合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件：（1）短路——不起火，不爆炸;（2）过充电——不起火，不爆炸;（3）热箱试验——不起火，不爆炸（150℃恒温10min）;（4）针剌——不爆炸（用Ф3mm钉穿透电池）;（5）平板冲击——不起火，不爆炸（10kg重物自1m高处砸向电池）;（6）焚烧——不爆炸（煤气火焰烧烤电池）。各种折腾，电池还要安全，也是相当的严格了！

但是咱难保自己的电池就一定是合格的，或者小心点总没错。谁也不希望那个不幸的人就是自己。我们可以注意这样一些地方，充电器是否原装，别随便乱充，避免长时间大功率使用，加强散热，尤其是爱玩手机游戏的年轻人。当手机无法充电时，手机频繁自动重启时，要当心，及时检查更换。当然了，挤压、震动、撞击、高温这些外部环境也要尽量避免。

说了锂电池这么多不好，锂电池未来将何去何从？其实从我放的这几张图，大家很容易知道我是持乐观态度的。

锂电池引起的事故很多，但从某种程度上来说是因为它运用得太广泛了，放大了它的安全问题。锂电池具有无可比拟的优点，比能量和能量密度高，自放电低，荷电保持能力强，储存和循环寿命长，环境污染低，没有记忆效应，工作温度范围大，倍率性能较好，可小型化和做成超薄外形……

锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通信的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。渗透到人们生活的方方面面。

锂电池的种类也非常多，分类方法也多，按高矮胖瘦可以分成：圆柱的，纽扣式的，方形的。按照电解液的状态，可以分为：液态的，聚合物的，或者是全固态的。全固态电池是目前的一个研究热点，固态电解液很大程度上解决了电池短路的问题，它安全性能高，可以内部串联获得高电压，寿命长，工作温度范围宽，可以做柔性电池。但是它的缺点是界面电阻高，导电性差。

锂金属电池，负极采用金属锂或者锂合金。比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于负极锂过于活泼，目前未商业化使用，仍处在研究阶段。1970年代后期，当时“大哥大”手机使用的就是这种锂电池。但是问世还不到半年，这种锂电池就因为起火爆炸的问题，而被全球召回。可见其危险性。研究人员也进行了很多相关的研究，开发了很多给锂金属穿衣服，做骨架的有趣思路，这也是我博士期间研究的主要方向。

锂电池未来的发展趋势，必然是安全，高性能，柔性，轻质。未来还得看锂的！谢谢各位老师！