手機(jī)電池為什么會(huì)爆炸，原因有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-05 14:28
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我們現(xiàn)在使用的手機(jī)電池大多是鋰離子電池，引起鋰離子電池爆炸的常見原因有兩個(gè)：過熱和機(jī)械損壞。
過熱是鋰離子電池發(fā)生爆炸最常見的原因。這通常是指外部因素引起熱失控，也就是電池某一部分溫度升高，進(jìn)而導(dǎo)致其他部分溫度升高，這樣，電池發(fā)熱部分越來越多，形成惡性循環(huán)，電池內(nèi)電解質(zhì)開始膨脹，蒸汽出現(xiàn)，最終導(dǎo)致電池因內(nèi)壓過大而爆炸。
機(jī)械損壞是另一個(gè)原因，簡(jiǎn)單來說就是擠壓引起短路。鋰離子電池有輕巧耐用的特點(diǎn)，從當(dāng)年笨重的“大哥大”到今天輕薄時(shí)髦的智能機(jī)，電池的改良起到了重要作用。但也正是因?yàn)榻裉煳覀儗?duì)于輕便越來越執(zhí)著的追求，鋰離子電池在設(shè)計(jì)上，其外殼和正負(fù)級(jí)之間的隔膜越來越薄，這就為電池安全埋下了隱患。因?yàn)橐坏└裟p壞，就可能引起短路，導(dǎo)致電芯內(nèi)部產(chǎn)熱。
手機(jī)電池技術(shù)大揭密：三星沒有使用最安全的電池？
那么Note 7爆炸屬于哪種原因呢？不久前，三星曾表示“生產(chǎn)過程中一個(gè)罕見的錯(cuò)誤導(dǎo)致電池正負(fù)極相觸，造成電池過熱”，這似乎是在描述內(nèi)部短路，但目前三星沒有對(duì)此給出更多細(xì)節(jié)。
有外媒依據(jù)網(wǎng)傳的爆炸圖片及當(dāng)事人描述猜測(cè)，Note 7爆炸正是由機(jī)械損壞導(dǎo)致的短路引起。因?yàn)樵诙嗥鸨ㄊ录?，?dāng)事人并沒有在給手機(jī)充電，沒有提到手機(jī)在爆炸前出現(xiàn)膨脹的情況，并且從爆炸后的圖片來看，如果是過熱導(dǎo)致的爆炸，手機(jī)燒毀面積應(yīng)該更大。
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最近有SDI（Note 7電池供應(yīng)商）的內(nèi)部人士也表示，爆炸是由于電池R角位出現(xiàn)了正負(fù)極短路的問題。
現(xiàn)在有哪些靠譜的技術(shù)可以防止電池爆炸？
需要說明的是，無論是哪種原因引起的失控，不同電池電芯的表現(xiàn)形式不同，有的會(huì)起火，但并不一定會(huì)爆炸。
在工業(yè)上，針對(duì)不同的安全問題，鋰離子電池會(huì)采用不同的安全技術(shù)，例如熱熔斷器、熱敏電阻可以用來防止短路引起的過熱。
而在防止電池爆炸方面，最傳統(tǒng)的解決方案是增加安全閥。當(dāng)電池內(nèi)壓過大時(shí)，氣體可以通過安全閥逃逸出去，從而阻止爆炸發(fā)生。
類似的辦法是把電池外殼做薄，這可能聽起來有點(diǎn)不可思議，電池外殼越薄，不就越容易開裂？但事實(shí)上，正是因?yàn)檩p薄的電池外殼能夠承受的壓力更小，所以可以在電池發(fā)生熱失控，但壓力還沒有達(dá)到特別危險(xiǎn)的程度時(shí)及時(shí)裂開，相當(dāng)于形成了一個(gè)安全閥。
另外還有使用抗燃型電解質(zhì)。鋰離子電池采用的電解質(zhì)一般都具有低沸點(diǎn)、低燃點(diǎn)的特點(diǎn)，一旦電池受到損壞，電解質(zhì)暴露在空氣中，很可能就會(huì)帶來爆炸的危險(xiǎn)。雖然說，研制出既具電池電解質(zhì)理想屬性、又不會(huì)在遇熱或明火時(shí)燃燒的電解質(zhì)幾乎是白日做夢(mèng)，但是增加電解質(zhì)的抗燃性還是有可能的。
什么樣的手機(jī)電池比較安全？
前不久，著名拆機(jī)網(wǎng)站iFixit爆料，在中國以外市場(chǎng)發(fā)售的 Note 7使用的都是鋰離子電池，而不是更為穩(wěn)妥安全的聚合物鋰離子電池。那么，這里所說的聚合物鋰離子電池到底是什么？它比其他電池更加安全嗎？
首先了解一下電池的分類。手機(jī)電池曾經(jīng)歷過鎳鉻電池和鎳氫電池時(shí)代，而正如上文所說，由于在性能上與前兩者相比有明顯優(yōu)勢(shì)，鋰離子電池已成為主流的手機(jī)電池。但是現(xiàn)在，鋰離子電池也衍生出了許多子類。
根據(jù)鋰離子電池所用的電解材料，鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池（簡(jiǎn)稱聚鋰電池）。兩者的區(qū)別就在于，液態(tài)鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì)，聚合物鋰離子電池則以“干態(tài)”或“膠態(tài)”的固體聚合物電解質(zhì)來代替。此外，鋰離子電池的生產(chǎn)成本要低一些。與普通液態(tài)鋰離子電池相比，聚鋰電池不僅容量更高、壽命更長、設(shè)計(jì)更加靈活，而且由于不存在漏液?jiǎn)栴}，安全性也更高。
手機(jī)電池技術(shù)大揭密：三星沒有使用最安全的電池？
圖片來自小米論壇 僅供參考
雖然根據(jù)三星此前的表態(tài)，設(shè)計(jì)缺陷才是Note 7爆炸的直接原因，但是隨著Note 7電池容量增加以及快充技術(shù)的升級(jí)，使用液態(tài)鋰離子電池的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。與之相比，目前蘋果、華為、HTC等品牌手機(jī)均采用了聚鋰電池，其中，蘋果從第一代iPhone開始就采用了聚鋰電池。
手機(jī)電池技術(shù)大揭密：三星沒有使用最安全的電池？
iFixit提供的第一代iPhone電池圖片
對(duì)此，曾有好事的網(wǎng)友在三星官網(wǎng)的Live Chat上詢問過技術(shù)專家，對(duì)方的回應(yīng)是：三星采用傳統(tǒng)鋰離子電池而非聚鋰電池，是因?yàn)榫垆囯姵赜懈唠娮璧膯栴}，而且與其他更加成熟的電池技術(shù)相比，聚鋰電池充電時(shí)間較長，最大放點(diǎn)速率較低。
如何能避免電池爆炸？
但即使是相對(duì)安全的聚鋰電池，也依然有可能因?yàn)闇囟冗^高、短路、過度充電、遭遇重?fù)艋螂姵負(fù)p壞等發(fā)生爆炸。理論上，沒有一款電池可以做到絕對(duì)安全，安全只能是相對(duì)于不同的標(biāo)準(zhǔn)而言。
手機(jī)電池技術(shù)大揭密：三星沒有使用最安全的電池？
不同的電池安全標(biāo)準(zhǔn)
所以，在平時(shí)使用中，我們還是要避免極端情況，以下是部分鋰離子電池安全使用指南：
使用手機(jī)生產(chǎn)商提供的原配電池，不要因貪圖便宜而使用不知名的廠商生產(chǎn)的電池（雖然Note 7事件讓這一條顯得十分尷尬，但購買來路不明的電池只會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)）；
不要在溫度過高或過低（低于零度）的環(huán)境中充電，溫度過高容易引起電池過熱，而溫度過低時(shí)，金屬鋰會(huì)在負(fù)極表面析出形成鋰結(jié)晶，鋰結(jié)晶沉積會(huì)刺穿隔膜造成電池內(nèi)短路（但現(xiàn)在有些電池已經(jīng)加入了低溫環(huán)境中阻止充電的技術(shù)）；
如果你需要在充電時(shí)使用某些容易使手機(jī)發(fā)熱的功能，或徹夜充電，那么最好摘掉手機(jī)套，以保證電池正常散熱；
保持手機(jī)有一半以上的電量對(duì)延長電池壽命很有幫助，因?yàn)殇囯x子電池在低電壓下容易受損；
注意充電環(huán)境，盡量不要在易燃物附近、車內(nèi)或安全通道內(nèi)充電；
最后，不要花樣作死！你可能經(jīng)常在網(wǎng)上看到虐機(jī)視頻：用刀扎、用錘子砸、用微波爐烤……不用浪費(fèi)時(shí)間去模仿了，結(jié)局很可能只有一個(gè)——爆炸。
