手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎?
2019年10月15日16:13

說到手機爆炸,SamsungGalaxy Note7“電池門”大概是手機發展史上最“聲名遠颺”的醜聞了,僅僅發佈一個多月就在全球範圍內發生了三十多起因電池缺陷造成的爆炸和起火事故,最終的告知全球多家航空公司拒絕攜帶該手機的用戶登記,Samsung自家也被迫中止了這一手機的生產,一經開售的也被永久禁用。

手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎_新浪眾測
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事實上,隨著智能手機品類的不斷增加以及快速普及,各類智能手機爆炸的頻率遠高於歷史上任何一個時期,爆炸的品類也是五花八門。究其原因,只有很小一部分是源於電池本身的缺陷,絕大部分與我們的日常使用習慣有著很大關係,那麼你知道你是如何“殺死”手機電池的嗎?

首先我們需要瞭解一個既定事實,即當前超過99.9%的智能手機都使用的是鋰離子電池,作為一種二次電池(充電電池),其主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處於富鋰狀態;放電時則相反。

手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎_新浪眾測
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下面我們就來看看殺死手機電池的N種方法,還原各類手機爆炸事故背後真正的原因。

一、外力致爆

即通過外力,比如掰彎、戳破等等。無論我們想毀掉什麼東西,通過物理損傷都是最直接的方法,對於智能手機的鋰離子電池更是如此。目前智能手機的鋰離子電池多為扁平狀,但不論其電池為何種形狀,其核心部分都是泡在電解液中的捲紙狀層疊結構,在這一結構中包含了手機的隔離電芯正、負極片以及避免二者直接接觸的隔膜,以免造成電池短路。

手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎_新浪眾測
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但是,手機電池一旦遭遇外力擠壓,比如過度掰彎和直接戳破,導致電池外殼破裂,其中用於電解電容的電解液就會流出,其不但具有高強度的腐蝕性,而且存在有害氣體,甚至可能引發電池燃燒,從而引發電池爆炸等事故。

其次,在手機發生過度掰彎和直接戳破等外力現象時,原本用於避免正、負極片直接接觸的隔膜就會被直接破壞,這一問題造成的直接後果就是正、負極片接觸,導致手機電池短路,導致電池報廢,甚至引發手機爆炸等事故。

手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎_新浪眾測
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因此,在日常使用過程中,我們一定要避免手機直接遭受外力影響,比如揣在褲兜里進行運動導致手機變形,再比如直接用尖銳物品破壞手機電池等等。

二、高溫引爆

對於用戶來說,手機發熱、發燙的現象並不少見,即便強如Apple的iPhone也不可避免這一尷尬的窘境,而發熱、發燙對電池本身的損耗其實也是情理之中的,但今天我們要說的則是高溫,其中之一為外部高溫,比如夏天將手機長時間放置於太陽直射的地方、冬天將手機長時間放置在暖氣片、電熱毯等等;其二為內部高溫,比如電解液變干、短路、電壓異常等等。

正常情況下,手機能夠承受的溫度在130℃以下,但當電池內部溫度達到達到130℃(鋰離子電池國家標準gb18287-2000)及以上時,隔膜就會融化、隔膜的網狀孔將閉合,以達到阻止電芯內部溫度繼續升高的作用,從而保護電芯產生爆炸的危險,而電池也會因此報廢。

手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎_新浪眾測
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但需要注意的是,即便如此,手機內部仍會出現短路等問題,或者引發其他化學反應,從而釋放出大量的熱量和可燃氣體,從而引發手機爆炸等等。

三、進水爆炸

高溫不行,手機進水同樣不可以,這是因為當我們的手機掉進水裡之後,如果不能及時清理乾淨內部的水分,就會導致電池外部的金屬發生生鏽等問題,從而破裂,發生電解液外流等問題,而與電解液同時流出的還有各類會與水發生劇烈化學反應的鋰化合物,從而發生手機燃燒、爆炸等情況。

手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎_新浪眾測
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即便是鋰化合物與水的化學反應不足以達到燃點,但由於電池破裂,水會進入到電池內部,導致正、負極片直接接觸,發生電池短路的問題,同樣會發生爆炸等情況。

四、低溫爆炸

高溫會爆炸、進水會爆炸,那麼低溫會爆炸嗎?首先我們要瞭解一個科學知識,那就是鋰離子電池的耐凍指數很低,甚至遠不及人類的耐溫程度,這也是為什麼在北京地區經常會發生室外手機自動關機的原因,而對於鋰離子電池來說,最為致命的則是低溫充電,這是因為溫度越低,電池所能承受的電流就越小。

手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎_新浪眾測
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具體說來,當智能手機充電的環境處於5攝氏度以下,手機就無法支援快速充電了;如果處於零攝氏度以下,那麼連正常的充電都不可能支援了。當然,肯定會有網友說,如果我非要進行充電呢?這個時候由於電池本身所能承受的電流是要低於外界輸入的電流的,就會在電池的正極片形成一層不會消除的金屬鋰,而一旦遭受到外力擠壓,就會導致隔膜破壞,從而發生短路,引發爆炸。

五、老化爆炸

在最開始,我們就說明了鋰電子電池的工作原理,其不斷充電、放電,一般來講鋰電池可使用2-4年,循環使用300次左右,而隨著電池的老化,其內部的的正、負極片都會逐步老化,我們此前提及的隔膜等零部件都會老化,這也是為什麼大家充電的頻率會越來越高。

手機事故不斷,你知道是如何“殺死”電池的嗎_新浪眾測
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隨著電池的老化,我們所要做的是及時更換手機,而不是一次次強行充電,這樣只會導致電池內部的各種零件進一步軟化,一旦達到其使用壽命的零界點就會出現短路等問題,從而引發手機爆炸等問題。

寫在最後

通過關於鋰電子電池原理的簡單說明,以及五種可能導致電池爆炸的原因,相信大家一定會認識到鋰電子電池的脆弱性,因此在日常使用過程中一定要避免以上幾種情況的發生,畢竟“意外”總是不約而至,而其一旦發生,造成的後果往往都是讓我們後悔不已的。

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註:文中圖片均來自網絡,侵權刪圖;本文系原創,未經授權不得轉載,侵權必究。

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