电池爆炸之我见

作者：忆轻狂
最近手机充电的问题备受大家关注，很多人对事故的成因都有各种各样的推测。我并非锂电池专业人员，仅发表自己的猜测。
首先要把触电和电池爆炸分开。例如，空姐充电时候打电话触电身亡，新闻出来后很多人职责手机安全，但是，手机仅3.7V的电压，如果在充电器正常的情况下，是不会触电的！如果确认触电身亡，那么问题绝对出现在充电器。
充电器中的变压器是起到隔离作用的，虽然变压器的图纸上是画的初级和次级是分开的，但是实际上绕制的时候是贴在一起的，这就造成存在击穿的风险。据我了解，普通的220V输入变压器其漆包线的绝缘等级是500V，这取决于每米允许多少个绝缘漆没有覆盖住的金属裸露出来的点，而苹果公司的充电器是选择1500V等级的漆包线，因此可以说，苹果公司的充电器击穿的可能性会更小。而且一个合格的充电器，前级的保护也是不可少的。
变压器可以看作电感，电感的特性是电流不能突变，因此对于电流并不敏感，但是电流的震荡，时有时无，变化较大时会加剧充电器的发热，而发热往往是充电器损坏的致命原因。通常我们会以符合安规标准来判断一个充电器的好坏，假若购买了山寨充电器，的确很容易损坏，但是购买了正品的充电器并不代表一定就是完好的，使用不当也会造成损坏而导致危险。例如将手机充电器一直插着电不使用（很多朋友电脑也是如此，插着电不开机），虽然说充电器自身带着保护，如果不使用会进入低功耗的状态，但是毕竟其初级电路是直接接着220V的市电，时间长了，会带来极大的风险。我向来的观点就是，不要将安全问题交给电子开关，机械开关直接拉断是最好的，有很多火灾可以证明这一观点，我前一个公司就因为电脑关机未断电而电源起火。
其次，就要将电池爆炸是在使用中或者充电中状态分开。
电池在非充电状态下，整个设备都是依靠电池供电，如果这个时候电池爆炸，那么就可以确认电池存在问题。这里不得不提的公司就是索尼和苹果，同样是电池爆炸，索尼只能承认错误而苹果从不承认错误。索尼当初笔记本锂电池爆炸，最终调查结果是由于使用了新工艺，生产中导致有金属粉尘掺杂。索尼都出现这样的问题，国内的山寨厂家风险就更大，所以为了安全还是不要用拼装的山寨电池。而苹果从不承认电池爆炸是自己的问题，因为苹果使用的是锂离子聚合物电池，这个电池是固态电池，比普通锂离子电池危险性更小，爆炸的可能性更小，通常只是膨胀，可能依于此苹果有底气说不是自己的问题。
（当然树大招风，很多人会把问题就归结到苹果身上，例如这个空姐触电事故上，新闻都大字标明：使用iPhone5时候触电身亡，意欲达到吸引眼球的目的，非的要和苹果扯上关系，其实换个灯泡都能电死人，我觉得我们讨论的时候应该更注重原因而非品牌）
充电中的电池，危险性更大。前面有一位大神实际测量了充电过程中电池的电流方向，发现电流方向能够在一秒钟内变化数百次，这是一个很神奇的事情。坦言说，我从来没有想到手机设计上，充电时电池和充电器是同时使用的，如果我是设计肯定会从充电器上面取电，而电池只作为充电时的负载，而我一直也这么想当然的认为大家都会这么设计。当然，这是不同人的设计问题。但是这样的设计，的确会有更大的风险。
有人认为锂电池抗击浪涌能力是很好的，大电流充放电都没有问题，更何况这样的小电流反复使用，而且锂电池忌讳的是深充深放，所以这样的充电状态是没有关系的。
那么我举一个不恰当的例子，早期日本的电镀产品比国产的电镀产品同样电压、功率、催化剂、浓度等条件下，就是要致密，最终发现原因是国内电镀是恒压，而日本的电镀是脉冲式。也就是说，虽然看起来等效电压等参数是相同的，但是仅仅是占空比的改变就可以在微观上带来不一样的变化。
所以我相信，虽然这样的小电流来回充放电，看起来是电池可以忍受的，实际上微观上有很大的区别。可能就是因为来回充放电，导致极片上的金属沉积比较疏松，因而会比正常使用时堆积的更高，而刺穿中间的隔膜导致电池短路损坏，当然这只是我的猜测。
而且，锂电池可以20A放电，但是只能2A充电，也说明充放电时候存在微观上的差异，放电时候电子运动，可以带走热量，而充电时候电场对电子做功，使电池发热，所以充电时手机往往会比你使用过程中更热一些，也更危险。
不过，所有的猜测都需要真正锂电池内部结构的专业人士出来解释一下原理，期待有人能够给我们普及一下知识。
正如我前面说的，不要将安全问题交给电子开关处理。不过手机是一个神奇的设计，因为使用条件的特殊性，从来都是依靠电子开关，所以手机比较危险，也对于手机设计人员的要求更高，对于细节，尤其是会带来安全问题的细节需要更加关注。也希望国产的品牌能够在此类事故上得到借鉴，以越做越好。

充电中的电池，危险性更大 --- 取决于电池组本省的材料分部是否均匀。