隨著科技的發(fā)展，手機的技術(shù)也有了很大的進步，作為手機的重要配件電池也有了很大的發(fā)展。以前我們的手機還是按鍵式的時候，手機的電池是可以卸下來的。后來手機過渡到智能機，這時候都是一體機了，電池是和手機連在一起的，這時候就是鋰離子電池了，鋰離子電池一般都是充的時間較長，用的又很快。近幾年手機在性能包括存儲方面有了很大的進步，可是電池方面卻沒有多大的發(fā)展，充其量也就只是手機電池的容量擴大了一些。

可是最近三星公司卻傳來了好消息，他們表示已經(jīng)完成了對石墨烯材料做成的電池的研發(fā)，而且不久將會運用到手機中，使用石墨烯電池后，手機的電容量將會新增百分之五十左右，而且以前我們想的十幾分鐘充滿電將不再是夢。其實石墨烯電池早就已經(jīng)研發(fā)出來了，但是因為造價太高，一直存放在實驗室里，據(jù)說石墨烯的價格可以和黃金相比，在性能方向我們完全不用擔心。

美國的有些實驗室已相關(guān)經(jīng)驗證過了，石墨烯做的電池，它的充放電的速度至少是鋰離子電池的十倍左右。我們選擇手機電池最重要的就是要充電快和電容量大這兩個因素，石墨烯電池完全符合消費者的需求，可以想到石墨烯電池一旦投入到使用中，將會很受消費者的青睞。全球很多的國家都在對石墨烯進行研究，他并不只是可以應(yīng)用到電池上，在很多的方面都可以運用。

我國目前有關(guān)石墨烯的專利已經(jīng)有上千項了。其實早在2016年的時候，我國的華為手機早就已經(jīng)在日本的電池大會上推出過類似石墨烯電池的產(chǎn)品，這個電池已經(jīng)是通過實驗驗證了，它比普通的鋰離子電池更耐高溫，而且使用壽命也大大的延長了，至少是以前的兩倍。不過跟三星這次研發(fā)出來的石墨烯電池還是有不同的，華為2016年公布的這款電池它并不是真正意義上的石墨烯電池，它只是利用了石墨烯材料的熱傳導(dǎo)性很好的特點，用它來輔助手機和電池進行散熱。

三星即將投入應(yīng)用的石墨烯電池在安全性方面也有很大的突破，他不會像傳統(tǒng)的鋰離子電池相同容易讓那個手機發(fā)熱、發(fā)燙，嚴重的時候可能還會爆炸，出現(xiàn)嚴重的安全事故。三星手機最開始的時候就發(fā)生了幾起很嚴重的爆炸事件，或許三星就是因為這樣痛定思痛，最后才將石墨烯電池研發(fā)出來的吧。方形LiCoO2-石墨電池，標稱容量為6.8Ah，在烤箱中被外部加熱。該研究包括循環(huán)老化的電芯，儲存在60℃的非循環(huán)電芯以及在室溫下儲存的非循環(huán)電芯。研究了工作和非工作（失效）電芯。

在外部加熱時，所有電池都會出現(xiàn)熱失控，釋放煙霧和氣體。關(guān)于大約一半的工作電芯，在熱失控后約15秒內(nèi)，積聚在烘箱中的氣體被點燃導(dǎo)致氣體爆炸，并伴隨著重要的煙氣釋放過程。

無論是否曾經(jīng)循環(huán)過的電芯，并沒有影響氣體爆炸的發(fā)生，它們發(fā)生在0-300個全深循環(huán)的所有循環(huán)老化水平。

使用FTIR分析氣體。無論是否有火焰出現(xiàn)，都檢測到HF氣體的存在。

另一種釋放出潛在有毒氣體的HF前體POF3，也與HF同時檢測到。另外檢測到有害氣體CO。熱失控溫度約為190C，并且顯示與老化過程中的循環(huán)次數(shù)有微弱的相關(guān)性，在0至300次循環(huán)的測試循環(huán)范圍內(nèi)，100至200次循環(huán)之間，是出現(xiàn)最少有毒氣體的老化階段。

測試了三個失效電芯，其中一個在229次循環(huán)后在循環(huán)中發(fā)生突然失效，還有兩個未循環(huán)但在60C保存10個月的電芯也出現(xiàn)了失效。失效電芯也會進入熱失控狀態(tài);然而，它們對熱失控溫度升高和溫度升高速率的反應(yīng)明顯較低。這些電池沒有火花、燃燒或瓦斯爆炸現(xiàn)象。

1引言

與其他類型的電池相比，鋰離子電池發(fā)熱較大，其氣體排放，爆炸、起火的風險更高。這些風險還遠遠沒有被充分理解，而通過研究和事故分析是有可能提高系統(tǒng)安全性的。風險的類型和嚴重程度取決于不同的應(yīng)用和電池系統(tǒng)的大小。由于電池和模塊故障的可傳播性，隨著電池系統(tǒng)尺寸的新增，故障后果可能會顯著新增。

鋰離子電池包含所有必要的火焰三角形的三個部分;熱/點火器，可燃物質(zhì)和氧氣。此外，一旦過熱，典型地從70℃~120℃開始，鋰離子電池開始臌脹并能夠釋放氣體（排氣）。排出的氣體易燃且有毒。假如溫度足夠高，達到的150℃~200℃，電池自生熱進入加速階段，熱失控（TR）可能發(fā)生。術(shù)語熱失控的起始溫度是指放熱反應(yīng)開始并最終導(dǎo)致熱失控的溫度，而熱失控溫度是指熱失控的非常快速的溫度升高。熱失控通常伴隨著大量煙氣釋放，可能伴隨電池箱破損，燃燒或瓦斯爆炸。因此熱失控過程存在兩種重要類型的爆炸：電池殼體爆炸和與空氣混合的可燃排放氣體的氣體爆炸。圓柱形和硬質(zhì)方形電池可以出現(xiàn)高內(nèi)部壓力，因此設(shè)計為通過內(nèi)置電池安全閥釋放氣體，但是假如排氣故障，電池內(nèi)部可能會出現(xiàn)極大的壓力，導(dǎo)致電池殼體爆炸。有兩種這樣的爆炸形式，一種是電池內(nèi)部的爆炸，另一種是封閉或半封閉外殼中積累的可燃氣體與空氣的混合氣體延遲點燃引起的爆炸。可燃氣體爆炸的后果可能比電池爆炸的后果嚴重得多。

排出的氣體可以包含溶劑蒸發(fā)和分解生成的產(chǎn)物，例如CO，CO2，H2，CH4。除CO外，還可以釋放大量不同的有毒化合物，包括氟化物氣體。氟化氫（HF）已經(jīng)引起了最多的關(guān)注，是非常有毒的氣體。很少有已經(jīng)發(fā)表的研究報告說明商業(yè)鋰離子電池濫用期間釋放的HF量，和電解質(zhì)燃燒釋放的HF的量。電池中的氟來自鋰鹽，如LiPF6，而且還來自電極粘合劑，如PVdF，電極材料和涂層，例如氟磷酸鹽和AlF3陰極涂層，以及含氟添加劑如阻燃劑。電池安全性非常復(fù)雜，整體觀點非常重要，例如通過引入AlF3涂層，熱失控發(fā)生的風險可以降低，而有毒氟化物氣體排放和氣體爆炸的風險可能會新增。因此整體安全難以評估，這取決于電池的大小和情況，并且對一個參數(shù)的改進實際上可能會惡化整體安全性。