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在電子產品的世界裡，越大並不總是意味著越好——當然，除非我們談論的是平板等離子電視的寬度。例如，最新一代的iPod shuffle只有2004年原始iPod mini的一小部分大小，但卻可以容納同樣多的歌曲。個人電子產品尺寸的縮小和功率的提高部分歸功於電池——特別是那些依賴鋰離子的電池——儲存和釋放能量方式的改進。
但是，這種技術小型化是否存在缺點？最近有報道稱，一些型號最受歡迎的MP3播放器可能會突然起火，這可能表明情況確實如此。
西雅圖KIRO-TV的一名調查記者最近獲得了美國消費品安全委員會（CPSC）的800頁檔案，其中包含“iPod使用者歸咎於iPod的15起燒傷和火災相關事件的描述”，據KIRO報道。其中有房屋受損、兒童受傷的案例，甚至還有iPod在2000名乘客的遊輪上著火的情況。幸運的是，所有報告都沒有提到任何嚴重傷害。
起火的iPod也成為了海外的頭條新聞。《地方報》（以英語報道瑞典新聞）上個月報道稱，一起汽車火災據稱是由iPod Nano引起的。該報指出，在這起事件中，這臺被燒壞的音樂播放器是從停放的薩博汽車的前排座椅上找到的。據《韓國先驅報》報道，就在第二天，蘋果公司在韓國召回了所有第一代iPod Nano，該報還指出，iPod Nano的電池會過熱或爆炸。
過熱並不侷限於iPod。筆記型電腦和手機也出現過類似問題：索尼去年9月因此召回了40多萬臺Vaio筆記型電腦，在過去的幾個月裡，關於iPhone因過熱而可能被召回的訊息也在流傳。
那麼，消費者應該有多擔心呢？可以採取哪些措施來降低風險——或者這些事件是否太罕見而不必擔心？鑑於小型鋰離子電池可能存在火災隱患，我們是否應該重新考慮在即將推出的電動汽車車隊中使用大型、重型的版本？
我們最近向伊利諾伊州阿貢國家實驗室的電化學工程師陳宗海尋求了答案。
[以下為採訪的編輯稿。]
為什麼鋰離子電池成為個人電子產品的首選？
鋰離子電池由於其高能量密度，目前是大多數消費電子產品的主要電源。換句話說，為了儲存相同數量的電子產品能量，與其他型別的電池相比，鋰離子電池是最小、最輕的。
而且它變得更加緊湊。現代電子產品的設計在電池空間保持不變甚至更小的情況下，尋求更多的能量。為了滿足這種需求，電池製造商不得不設計電池，以便在相同尺寸的電池單元中載入材料。目前，相同尺寸的鋰離子電池儲存的電量幾乎是其原始設計的三倍。
這種緊湊性和儲存容量是否存在任何權衡？
電子產品的緊湊設計為電池留下的空間非常小，這限制了其散熱效率。這使得緊湊型電子產品更容易過熱。
鋰離子電池對溫度尤其敏感，因為使用了特殊的材料。一般來說，這種型別的電池在50攝氏度以下的溫度下工作良好，當溫度升至50度以上時，效能將受到顯著影響。當溫度超過這個閾值時，可能會發生一些事故，此時，不同電池元件之間的副反應會被觸發——並且可能會發生火災。
這些火災究竟何時以及如何發生？
至少有幾個原因可以部分解釋電池起火。電池的充電過程就是其中之一。當你給鋰離子電池充電時，鋰將從正極移出並插入負極。作為這個過程的結果，金屬氧化物會在正極末端積聚，而鋰則會被託管在負極末端的碳中。這兩種物質都會與夾在中間的電解質發生反應。
這種潛在的危險反應在低溫（如室溫）下發生得非常緩慢，但在高溫下會加速。隨著它的加速，它會產生熱量。如果發生這種情況，它可能會變得不穩定，因為溫度的升高會觸發進一步的失控反應的可能性，並可能發生爆炸。
簡單地暴露在高溫下是另一個觸發因素。有報道稱，一些手機事故是因為手機在夏天被留在車裡。在某些罕見的情況下，陽光足以將電池加熱到一定的溫度，從而觸發副反應。
還有一些報告的事故是由外部短路引起的。有些人把沒有蓋子的鋰離子電池和鑰匙一起放在口袋裡——這可能會連線到電池的兩端，導致電池過熱。
製造缺陷可能是造成電池事故的另一個因素。
其他型別的電池也會發生這種情況嗎？
過熱是電池的常見問題。然而，鋰離子電池比其他電池更嚴重，因為它們每單位體積或重量儲存的能量比其他技術更多。由於其化學特性，這種型別的電池也對溫度最敏感。
在最近關於蘋果iPod過熱的新聞之後，消費者應該有多擔心？
確實，在使用的7500萬臺iPod中，有15臺出現問題只佔很小的比例，但這足以影響消費者的信心。此外，此類事故造成的損害可能會超出我們的想象。炸燬一輛汽車會對我們所有人造成很大的衝擊。
可以設計出更安全的電池嗎？
電子行業中較低功耗的設計可以簡化電池行業的工程設計。例如，眾所周知，筆記型電腦的移動CPU通常比普通桌上型電腦的CPU工作電壓低。移動版本的設計旨在減少鋰離子電池提供的能量消耗。這種低功耗設計需要更少的電池能量。這也意味著電池中需要更少的反應性材料。此外，低功耗設計還意味著可以從電池中消耗更小的電流，使正常執行期間產生的熱量更低，從而降低過熱的風險。電子產品的設計不那麼緊湊也可以為電池留下更多的空間來安裝保護裝置，例如用於過充保護的電子裝置或用於過熱保護的正溫度係數裝置。
消費者可以做些什麼來最大限度地降低個人裝置過熱的風險？
為了降低鋰離子電池的風險，你應該限制電池暴露在熱源中。例如，你不應該在夏天把電子產品留在不通風的汽車裡。當電池發熱時，給電子產品一個休息的時間，讓熱量釋放到環境中會有所幫助，為裝置配備散熱風扇（如筆記型電腦的散熱風扇）也會有所幫助。
將裝置放在充電器上會增加風險嗎？
過充通常發生在串聯連線多個鋰離子電池的電池組中。許多行動式電子產品（如手機和iPod）使用單電池，單電池過充的情況很少見——除非充電器發生故障。眾所周知，電池充電後通常會發熱，因此，限制裝置在充電器上的時間可以在一定程度上延長電池的壽命。
電動汽車中使用的鋰離子電池是否也存在過熱和起火的風險？
鎳氫電池已用於混合動力電動汽車，但鋰離子電池仍然是汽車應用中最有希望的技術，因為它具有高能量密度和功率密度。與行動式電子產品中使用的電池相比，汽車電池的尺寸或重量可能大1000倍以上。
同樣，對於行動式電子產品，真正的問題是電子產品中為電池提供的空間很小，而所需的能量很高。因此，必須在電池中塞入儘可能多的材料，從而在電子產品中留下很少的空間來安裝保護裝置。這個問題在汽車電池中會更加嚴重，因為能量和功率密度的要求甚至高於個人電子產品。因此，汽車電池通常具有更大的過熱和起火的潛力。