锂离子电池爆炸让人头疼 NASA救援机器人都被烧毁

锂离子电池爆炸不仅仅是让三星头疼的问题，也是包括NASA在内的诸多机构的难题。2016年六月十四日在美国特种航天局(NASA)的喷气推进实验室里，四名研究人员准备转运一个类猿类机器人RoboSimian。该机器人的重要用于在危险情况下进行救援。研究人员为其更换了新的锂离子电池，开始为其充电，然后就离开了实验室。过来一段时间，RoboSimian的锂离子电池就发生了爆炸。先是从机器人的背后腾起一阵烟雾，随后出现一团火焰。火焰瞬间爆燃，填满整个房间，最后缩成一个火球稳定燃烧。整个RoboSimian机器人被烧毁。

事实上，锂离子电池的爆炸并不是什么新闻。你不能在飞机上托运电子烟，因为其有可能在货仓中燃烧。当然，你也不能携带一部三星Note7智能手机。

但是，诸如NASA机器人RoboSimian锂离子电池的爆炸又有所不同。卡内基梅隆大学材料科学和工程学教授杰伊·惠特克(JayWhitacre)指出，单个锂离子电池虽然也有潜在的危险，但不会引起巨大的爆炸。惠特克曾在喷气推进实验室从事电池科学研究工作。关于手机来说，其仅仅有单一一个锂离子电池，但RoboSimian机器人有96个。假如说你已经看到了三星Note7电池爆炸的威力，那么可以想象RoboSimian机器人锂离子电池爆炸更是不可想象。

况且，NASA的很多设备也是锂离子电池驱动的，有时这些设备也被在外太空使用。因此假如在特种航天器内发生爆炸，那么后果会更严重。惠特克指出，在一个有限空间内能量快速释放，很有可能是致命的。

据实验室安全主管林恩·李(LynneLee)表示，RoboSimian的爆炸等同于一包炸药的威力。虽然关于此次电池爆炸还没有最终定论，但惠特克关于此次爆炸解释称，锂离子电池正负极之间充斥着高度易燃的电解液。当电池开始充电时，其中的离子从正极向负极移动。惠特克指出，当你为电池充电时，就是为其通上电流，直至电池达到最大电压。当电池达到电压阈值时，就应当停止通电。假如此时不停止充电，那么电池就有可能发生爆炸。

RoboSimian项目负责人布雷特·肯尼迪(BrettKennedy)指出，总体上整个电池组没有过充。他指出，电池组内有一个监控系统，会对电池的电压和电流进行实时监控。假如电池电压或电流超出阈值，那么将会停止供电。

但基于初步分析，电池组的一个电池模块出现了故障，导致其向监控系统发送了错误信息。结果个别电池模块发生了过充，导致了爆炸。

惠特克并没有对这种假设发表意见，因为其仅仅是通过视频进行推断。但他并没有提及的是，爆炸发生的很快，而不是电池缓慢燃烧的常见情形。

惠特克指出，机器人的电池组是由许多较小的电池模块组成的。单个电池模块出现问题并不少见。损坏的电池模块会发热燃烧，影响到附件的电池模块，随即发生更多燃烧。但是关于这次爆炸，惠特克称，这有些不同，在我看来一切都是在同一时间发生的。或者某个电池模块炸的非常快。

李曾在演讲中指出，锂离子电池是NASA电力的重要组成部分。NASA在好奇号火星探测器、朱诺木星探测器以及国际空间站中广泛采用了锂离子电池。

而惠特克也指出，锂离子电池在特种航天领域，特别是卫星领域非常常见。

作为广泛采用的供电设备，锂离子电池的效率相对较高。而在实际飞行计划中，所采用的锂离子电池要经过从售前到使用的大量测试。惠特克表示，假如是电池固有的缺陷，那么NASA的工程师早前就会发现。他认为，假如我在实际飞行计划中看到这种事情，会非常惊讶。

但是，假如是电池管理系统发生故障，或者是发生诸如RoboSimian这样的情况，由于一个电池模块的错误参数而引发爆炸，那将非常危险。因为一个航天器可能没有足够的防护措施来屏蔽这种潜在的爆炸。当执行外太空飞行计划时，这种防护措施的代价过于高昂，其重量要以盎司来计。

当然，RoboSimian是一个非飞行的技术项目，喷气推进实验室目前正在研究如何使用它来组装轨道结构或是超大型太空望远镜。假如未来其进入太空，在此之前肯定要经历大量的测试。而现在，RoboSimian作为一个地面项目，其测试并没有那么严格。