手机的爆炸看起来很奇怪，但是手机电池的化学性质决定了它们很可能着火爆炸。三星最近宣布召回其新款智能手机Galaxy Note 7，因为其电池存在潜在危险。
如果手机电池爆炸，责任往往在于制造商，因为他们无法确保电池不会在生产过程中爆炸。电池爆炸可能是制造商将技术推向极限的结果。屏幕越大，手机的功能越强大，它需要的能量就越多。我们大多数人总是希望电池寿命越长，充电速度越快。
美国康奈尔大学的材料科学家林登·阿彻说，理论上，我们已经能够达到电池寿命极限的近90%。因此，所有主要制造商都在努力工作到极限，希望获得尽可能长的耐力。
"智能手机制造商想要最长的电池寿命，这有点像军备竞赛."林登·阿切尔说。“这种趋势正在创造另一种趋势:电池事故越来越容易发生。”
三星将召回银河Note 7归咎于这样一个事实，即在一些手机上，原本不能相互接触的电池的阴阳两极相互接触。然而，可充电锂离子电池爆炸还有其他常见原因，这通常是由于我们对手机性能的要求越来越高。
为了理解电池的安全性，我们需要理解电池是如何工作的。电池的相对侧有两个电极(或电导体)。其中一个电极含有带正电的离子，被称为阴极。阴极充满锂，锂是储存“燃料”的地方。另一个相对的电极含有负离子，被称为阳极。
充电期间，锂离子从阴极移动到阳极。当电池使用时，锂离子向相反的方向移动。在阴极和阳极之间是被称为电解质的化学物质，它可以帮助离子移动和传导电流。尽管电离子需要从一侧移动到另一侧，但阳极和阴极不能相互接触。为了防止这种情况发生，电池制造商在阴极和阳极之间插入了隔板。
充电太满或太快，电池可能会爆炸。
Galaxy Note 7电池的问题是隔膜有缺陷，阴阳两极相互接触。"这被认为是最严重的故障，因为它很可能引起火花甚至爆炸。"林登·阿彻说。当两个电极接触时，电能直接流向中间的电解液，而不是两侧的电极。
电解质本身并不十分稳定，电离子在其中的运动也不稳定。当产生大量热量时——无论是通过两个电极之间的接触还是仅仅因为外部过热——电解质可能与其他化学物质反应，产生气体并释放更多热量。随着化学反应的反复发生，气体以越来越快的速度释放出越来越多的热量。这一过程将产生“热失控”，并可能导致火灾。
这就是为什么许多手机过热时会自动关机。但是电池爆炸也可能是由于其他原因。电池过度充电或过度充电可能导致电池着火或爆炸。
过度收费就像往桶里装满了太多的水。如果水桶里有太多的水也没关系，因为水会溢出来的。然而，对于电池来说，当过度充电时，太多的锂会进入阳极。过度充电并不是因为你整夜给手机充电——大多数电池都是为了自动防止过度充电而设计的，而是因为制造商在生产过程中的失误导致电池电路出现故障，从而无法防止过度充电。
普林斯顿大学的材料科学家丹·斯坦加特说，电池就像一根橡皮筋。当你给电池充电时，就好像你在拉橡皮筋。当你使用电池时，就好像你在释放它。如果你把橡皮筋拉得太紧，它会断的。
科学家正在研究新的电解质。
此外，充电过快也是一个问题。快速充电意味着在短时间内将过多的电能充入电池，这是所谓的“快速充电技术”的危险。如果充电器与电池不兼容(无论什么原因)，电池也可能短路。
我们可以把电池想象成两个鸡蛋箱。锂离子需要在两个鸡蛋箱之间穿梭，以便在里面安全地积累。如果你慢慢充电，锂离子将有足够的时间找到它在箱子里的位置。然而，如果充电过快或过度，锂离子会在板条箱外积聚。然后，锂离子每次充电都会自行积累，形成针状结构，称为“枝晶”，这可能导致电池短路。
电池事故的另一个常见原因是制造商试图通过提高电压使电池储存更多的电能。电压就像瀑布的高度，而电流就像流动的水量。瀑布越高，流动的水越多。同样，电压越高，储存在电池中的电能越多。因此，制造商试图通过在电池中添加镍(或其他元素)来提高电压。然而，电压越高，电解质越容易结合，导致火灾或爆炸。
一些科学家正试图开发一种不易着火的电解质。这些电解质被称为“离子液体”。诺姆斯科技公司的首席技术官Surya Moganty说，“离子液体”比普通电解质需要更多的热量来形成可燃气体。这种新电解质更安全，但也有可能缩短电池寿命。
电池技术在不断进步，但其发展速度仍达不到我们对电池充电速度和续航能力的要求。手机制造商应该牢记这一点，不要以牺牲安全为代价来满足我们的要求。