終于，三星選擇在中國舊歷年底宣布了Galaxy Note 7手機爆炸的原因，總的結(jié)論可以歸納為：都是電池惹的貨，當然三星自己也有“失察”的責任。雖然業(yè)界對于這個結(jié)論也有不同的聲音，但這個2016年高科技領(lǐng)域最大的一樁公案也總算告一段落。不過對于三星來說，重拾消費者信心的救贖之路才剛剛開始。

作為Note 7事件的余波，鋰離子電池（以下簡稱“鋰電池”）的安全問題被重新擺在了桌面上。從目前可充電電池技術(shù)特性來看，鋰電池的統(tǒng)御地位還無可動搖——它的能量密度高、工作電壓高、自放電率低、充電次數(shù)多、沒有記憶效應(yīng) ，從這些角度看堪稱“完美”。但是從熱力學原理上看，鋰電池本身就是一個不穩(wěn)定體系，其“安全性”是相對的，從電池的制造到在終端產(chǎn)品上的應(yīng)用，都需小心行事，稍有不慎就有可能釀成安全事故。像三星這樣的“老司機”尚且有失手，別人更不能大意。

表1，三種可充電電池性能比較

鋰電池的結(jié)構(gòu)包括鋰離子化合物（比如鈷酸鋰）正極、石墨負極，以及在正負極之間的電解質(zhì)。電解質(zhì)又可分為液體、凝膠以及全固態(tài)聚合物電解質(zhì)。在液態(tài)電解質(zhì)結(jié)構(gòu)中，還會加上一層分隔正負極的隔膜。目前在手機和便攜設(shè)備中，普遍采用的是電解質(zhì)化學性能更穩(wěn)定、機械加工性能更好的聚合物鋰電池。

鋰電池最大也是最普遍的安全風險，來自于內(nèi)部短路。短路后形成的大電流經(jīng)由電池的內(nèi)阻會產(chǎn)生大量的熱量，“激活”不穩(wěn)定的電池材料，讓可燃的電解質(zhì)發(fā)熱、釋放氣體甚至燃燒。這樣的短路通常是由于鋰電池制造時的過失或者使用中的過度充電造成的。比如Note7就將燃爆問題歸咎于生產(chǎn)過程中的電池形變和焊接工藝問題，增加了短路的幾率。而過度充電則會使得鋰離子在負極堆積形成枝晶，形成內(nèi)部短路。所以客觀地講，鋰電池的安全問題需要電池的制造商和使用電池的終端產(chǎn)品制造商聯(lián)手防范，“群防群治”才能奏效。哪個環(huán)節(jié)掉鏈子都會成為致命的“短板”。

從電池制造商的角度，除了在電池“裸芯” 本身的生產(chǎn)過程中要合乎嚴格的制造和測試規(guī)范外，外置保護電路也是必不可少的功課。典型的保護電路包括一個防止高電流浪涌的過溫開關(guān)、一個防止過充的電路關(guān)斷器件，以及減少壓力的氣體泄放閥。目前關(guān)于更安全的鋰電池材料及電化學結(jié)構(gòu)的研究一直很活躍，但是很多還處于實驗室階段，或者會以減少電池能量密度、增加成本等為代價，難為萬全之策，因此在可預見的未來，電池制造商在安全方面依然像是“帶著鐐銬的舞蹈”。

從三星等終端產(chǎn)品制造商來看，為鋰電池建立一套安全可控的充電管理機制尤為重要。鋰電池充電需嚴格按照一個“恒流/恒壓”的過程進行控制，即以恒定的大電流充電至4.1V，然后再由一個充電器開關(guān)切換到恒壓方式繼續(xù)充電直至4.2V，以避免過度充電的發(fā)生。好消息是，目前很多半導體廠商如TI、ST、Maxim、 Microchip等都有很成熟的充電控制解決方案可供終端產(chǎn)品制造商選擇。不過“三星”們?nèi)匀恍枰苤斏鞯卦诋a(chǎn)品設(shè)計的功能性和安全性方面做出平衡。比如快充技術(shù)的采用、產(chǎn)品外形上的標新立異，這些“激進”的設(shè)計固然會成為產(chǎn)品的“吸粉”利器，但隨之而來的鋰電池安全風險絕對不容小覷。

這樣看來，鋰電池猶如一個實力滿滿而又脾氣乖戾的君王，所謂“伴君如伴虎”，我們只有小心行事才好。三星為了平Note 7的事兒，至少得付出20億美金，所以防患于未然，之前多一點兒心思還是值得的。

圖1: ST的鋰電池充電器方案演示板