三星电池为啥爆？因为有层膜被搞破了

一直被各位段子手调侃的三星Note 7终于在国内成功首爆了。三星还能发生这样的安全事故，不少电动车主更是担心，自己屁股下的电池，会不会有一天也像Note 7这样，嘭……

锂电池为啥会爆？

锂电池的原理咱们都知道啊，所谓的锂离子脱嵌，其实就是锂离子在阴极和阳极之间不同的往返抽插抽插，似魔鬼的步伐……抽插时间长了的后果，大人们都知道，那就是阴极和阳极的材料会变松，然后电芯的体积就会变大。这也就是咱们常见的手机电池用时间长了后会鼓包的原因。

这种现象，在高能量密度的电池中，会更加明显。因为这些电池的正负极材料本身的单位可充电量就更高，所以在锂离子嵌入的时候体积增大也就更明显。

下面的图表是目前主要手机品牌的电池规格参数，我加入了松下最近两年为特斯拉提供的18650电池参数。

可以看到，在手机中，三星Note 7的电压和能量密度都是最高的，而且三星Note 7使用的也是1.2C的快充技术，也就是充电电流在4.2A，远超大家熟知的5V/1A的充电规格。

而在这种电芯体积随着充电不断变化的情况下，电芯隔离膜的作用，就显得非常重要了。作为隔绝电芯正负两极防止短路的薄膜，隔离膜在这种情况下要能够经受住这种膨胀变化，绝对不能抽插两下就被撕裂了。

按照三星自己的分析，这次Note 7的爆炸，很大一部分原因，就在这个隔离膜上。

隔离膜设计在电芯里的使用，要考虑两个方面。

首先是电芯隔离膜在正负两极之间的延展量够不够，有个专用名词叫Overhang。这种安全余量的设计，首先是为了防止在电芯膨胀收缩的时候，能有足够的余量来保证对正负两极的全隔绝。其次是为了保证在电芯除水工序中，隔膜会因为热收缩而变得太短，以至于影响绝缘性。

因为手机电池只有一块，所以这种短路对手机带来的危害最明显。对于电动汽车来说，如果电池品控不好，几十个或者上百个单体电芯出现这种短路，后果只能更严重。所以，我们也非常希望国内的电动车厂家除了狠抓品控，更要深钻电池管理系统。

不信看看上面表格中特斯拉用的电芯高达800Wh/L的能量密度，所以特斯拉采用了现在最复杂也是非常先进的电池管理系统。既然咱们COPY能力这么强，那就多COPY特斯拉。嗯，我想说的是，汽油车自燃的几率远超电动车。

另外一个就是隔膜本身所带的异物。因为隔膜成品在进入电芯生产线之前，是像胶带那样一捆一捆的，所以很容易沾上一些很小的颗粒，像啥灰尘、员工操作时掉下来的颗粒，甚至电池正负极材料的颗粒等等。这些颗粒很可能就会扎破隔离薄膜，毕竟这个膜的厚度只有20到30微米之间，尤其是汽车用的动力电池，往往在20到25微米之间。

所以，随着电池容量越高，密度越高，充电电压越来越高，锂电池裸电芯的绝缘性就越重要。三星SDI这次的失误确实罕见，但也给所有的电芯品牌，以及手机、汽车品牌敲了一次响亮的警钟。■

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