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一文看懂手機(jī)鋰電池爆炸原理與充電誤區(qū)

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年07月26日  

要想成功地讓鋰電池爆炸,就必須要讓鋰原子或鋰離子直接與氧氣接觸,能創(chuàng)造這種條件的方法,只有暴力損壞電池外殼(如外力、投入火中等)、過(guò)充或短路等幾種,當(dāng)然,使用山寨劣質(zhì)電池也包含在內(nèi)。

先來(lái)看看電池鋰充電的原理。起初,鋰原子僅存儲(chǔ)于正極和負(fù)極中,兩極中間由電解質(zhì)或電解液分隔(鋰離子電池為電解液,鋰聚合物電池為非液態(tài)的電解質(zhì))。在這種情況下,兩極中的鋰相對(duì)比還算比較穩(wěn)定的。尤其在鋰聚合物電池中,由于鋰以化合物形式存在,所以即使接觸氧氣也不易直接起火爆炸。

在充電或放電時(shí),電池內(nèi)的情況便發(fā)生變化:一個(gè)電極中的鋰原子失去一個(gè)電子,變成鋰離子,并穿過(guò)中間的電解質(zhì)或電解液,進(jìn)入另外一極,重新變?yōu)樵討B(tài)。最危險(xiǎn)的情況則恰恰出現(xiàn)在鋰離子遷移的這個(gè)過(guò)程中。下面就要看看你是如何折磨這些鋰離子或電解質(zhì)(液)的了。

1、短路

所謂短路,相信大家都明白它的原理。鋰電池短路后,電解質(zhì)或電解液就會(huì)開(kāi)始積蓄熱量。起初少量的發(fā)熱似乎并沒(méi)有太大的問(wèn)題,而一旦熱到一定程度,電解質(zhì)就會(huì)開(kāi)始膨脹,電解液則直接開(kāi)始從液態(tài)變?yōu)檎羝Uf(shuō)到底這種問(wèn)題造成的最壞情況就是電池外殼漲破,于是正在“搬家”的鋰離子終于獲得了和氧氣“親密接觸”的機(jī)會(huì),后果當(dāng)然可想而知了。

2、過(guò)充

過(guò)充造成爆炸的原理與短路比較類似,不過(guò)罪魁禍?zhǔn)撞⒉辉陔娊赓|(zhì)或電解液,而是負(fù)極。在電池真正面臨過(guò)充的情況下,負(fù)極本來(lái)比較穩(wěn)定的鋰原子會(huì)化身為針狀鋰金屬結(jié)晶,刺破電解質(zhì)(液)與電極間的隔膜,于是電荷就和正極連通,造成內(nèi)部短路,剩下的過(guò)程就請(qǐng)大家參見(jiàn)第一點(diǎn)了。

3、電池外殼損壞

這一點(diǎn)就更不用說(shuō)了,既不依靠電解質(zhì)(液),也不用過(guò)充這種不夠刺激的手法,而是直接一刀殺向電池外殼,來(lái)個(gè)魚死網(wǎng)破,于是,氧氣就成功地進(jìn)入電池內(nèi)部,你還沒(méi)來(lái)得及做“拆解評(píng)測(cè)”呢,電池就已經(jīng)起火或者爆炸了。

即使如此,鋰電池依然安全

聽(tīng)到這兒估計(jì)你嚇壞了,這鋰電池還和大雷子和二踢腳有啥區(qū)別?筆者想跟你說(shuō),確實(shí)是有區(qū)別的。先說(shuō)短路,對(duì)此我們有三道保險(xiǎn):使用完好優(yōu)質(zhì)的充電線材防止外部短路、手機(jī)內(nèi)部保護(hù)機(jī)制防止短路充電、電池內(nèi)部可閉合的隔膜防止過(guò)熱時(shí)鋰離子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。有了這三步,短路直接導(dǎo)致起火爆炸的情況就已經(jīng)是極小概率事件了。而對(duì)于過(guò)充,目前主流的品牌手機(jī)都有過(guò)充保護(hù)電路,不會(huì)讓滿電的電池持續(xù)被充電。所以,科學(xué)家們?cè)缇桶堰@些危險(xiǎn)都想到了,而且采取了對(duì)應(yīng)的機(jī)制,所以鋰電池才敢“堂而皇之”地進(jìn)入我們的手機(jī)中,咱這些大外行就更不用瞎擔(dān)心了。

還有一點(diǎn),雖然有點(diǎn)替廠商說(shuō)話的意思,但是我們一定要想到這個(gè)問(wèn)題:蘋果、三星等作為手機(jī)年出貨量達(dá)百萬(wàn)甚至千萬(wàn)量級(jí)的產(chǎn)品,再小概率的事件也會(huì)被放大,于是我們便產(chǎn)生了iPhone質(zhì)量差這樣的錯(cuò)覺(jué),而說(shuō)回到實(shí)際的危險(xiǎn)性,這些品牌并不比其他品牌高,更不用拿它們和那些不靠譜的山寨產(chǎn)品作對(duì)比了。我們大部分對(duì)手機(jī)電池安全性的擔(dān)憂,不都是從這些極個(gè)別的案例中產(chǎn)生的嗎?

萬(wàn)能充早該退休了

讓電池爆炸的方法相信大家已經(jīng)掌握了。那如果要避免電池爆炸,該怎么做呢?首先,請(qǐng)扔掉你的萬(wàn)能充吧!用萬(wàn)能充給電池充電,相當(dāng)于直接放棄了手機(jī)上的電池保護(hù)措施,不僅電流的穩(wěn)定性不能保障,充滿后也不會(huì)斷電,容易造成過(guò)充。只要你用非山寨的手機(jī)給電池充電,那么過(guò)充這樣的情況是不會(huì)發(fā)生的。

另一方面,如果你的電池“鼓包”了,就第一時(shí)間換電池,別再勉強(qiáng)使用了,因?yàn)檫@樣的電池內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生過(guò)短路的情況,再繼續(xù)使用可能會(huì)讓外殼漲破,極易引起起火爆炸。最后一點(diǎn),一定要用正品電池,千萬(wàn)別貪便宜買地?cái)傌洠b電池貴是有貴的道理的,這是保證安全最基本的一點(diǎn)。

只做到以上幾點(diǎn),你正常的充電操作都是不會(huì)構(gòu)成起火爆炸的威脅的,別說(shuō)充一夜,充一年也沒(méi)事。扔掉你的萬(wàn)能充和劣質(zhì)電池吧,這些產(chǎn)品才是造成危險(xiǎn)的罪魁禍?zhǔn)祝缇驮撏顺鰵v史舞臺(tái)了。

咱再回來(lái)看看這期手機(jī)致人死亡的事件:女生睡覺(jué)時(shí)因iPhone4s觸電身亡,同時(shí)iPhone屏幕炸裂。根據(jù)大家都知道的常識(shí),為手機(jī)充電的電壓只有5V,因此高壓電不可能直接與人身體接觸。如果會(huì)有高壓電進(jìn)入手機(jī),最有可能的情況便是充電器出現(xiàn)故障,造成漏電,同時(shí)使手機(jī)電池短路,造成爆炸,可能與購(gòu)買和使用了劣質(zhì)充電器有關(guān)。因此,我們不需要因?yàn)檫@件事而產(chǎn)生心理陰影,只要用原裝的配件就無(wú)需擔(dān)心,怕就怕一些無(wú)良的奸商偷換充電器和電池,我們購(gòu)買手機(jī)時(shí)一定要加小心。

網(wǎng)友問(wèn)題

@Yuting_Wu:一邊充電,一邊打電話到底有多危險(xiǎn)?

答:對(duì)于正品手機(jī)和正品電池來(lái)說(shuō),邊充邊打電話是不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的。一方面,高壓電會(huì)在充電器上接地,不會(huì)進(jìn)入到手機(jī)和電池中。另一方面,通話時(shí)會(huì)有小幅的發(fā)熱,這遠(yuǎn)達(dá)不到威脅電池安全的程度。不過(guò),建議大家還是減少充電打電話的情況,因?yàn)槌潆姇r(shí)使用手機(jī)會(huì)加速電池老化。

@好想好好不愛(ài)你:是不是連接電腦充電的安全性比直接充電器充電要好呢?

答:不是的,理論上兩者安全性基本上一樣,而由于充電器質(zhì)量良莠不齊,所以更多的安全問(wèn)題會(huì)在充電器上發(fā)生,而非電腦上。所以購(gòu)買充電器時(shí)一定不能貪便宜。

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