關(guān)于手機(jī)電池爆炸的真實(shí)原因大揭秘
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-21 21:09
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手機(jī)電池原理
在了解手機(jī)電池為什么會(huì)爆炸之前，我們可以先大致了解下電池的工作原理！
現(xiàn)在大多數(shù)的智能手機(jī)基本都采用鋰離子電池了，電池兩側(cè)一般會(huì)有兩個(gè)電極，含有正電離子的稱為陰極，含有負(fù)電離子的是陽極。
在給手機(jī)充電時(shí)，鋰離子會(huì)從陰極移動(dòng)到陽極；在我們使用手機(jī)也就是釋放電能時(shí)，鋰離子則是從陽極移動(dòng)到陰極，也就是會(huì)向相反方向移動(dòng)。兩者之間有一種電解質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)，能夠有效幫助電離子移動(dòng)，傳導(dǎo)電流。
但是要知道，即雖然電離子是不斷移動(dòng)的，但陰陽兩極本身是絕對不能接觸的。
既然了解了電池的工作原理，再來了解它為什么會(huì)爆炸就容易了！
其實(shí)手機(jī)電池爆炸的原因也是多方面的。
1、電池陰陽兩極的缺陷
前面我們說到，手機(jī)電池的陰陽兩極是絕對不能接觸的，所以一般電池廠商也會(huì)在陰陽兩極之間插入隔板保證安全。而一旦隔板出現(xiàn)問題，那爆炸的可能性就增大了！
在三星Note7此次爆炸案中，三星方面給出的解釋就是：隔板有缺陷，電池陰陽兩極觸碰到一起，從而引發(fā)爆炸。
2、過度充電導(dǎo)致爆炸
一旦陰陽兩極接觸，電能就不再是流向兩側(cè)的電極，而是直接流向陰陽兩極中間的電解質(zhì)。
電解質(zhì)本身就不夠穩(wěn)定，電離子在移動(dòng)過程中也不穩(wěn)定，一旦內(nèi)部流向性發(fā)生絮亂，就容易產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致電池發(fā)熱。而電池發(fā)熱后，中間的電解質(zhì)就會(huì)與其他化學(xué)物質(zhì)反復(fù)不斷的發(fā)生各種反應(yīng)，釋放更多熱量，周而復(fù)始，熱量釋放的速度越來越快，電池就很容易發(fā)生熱失控，引起爆炸也就不足為奇了。
或許有人對此有疑問，不是說現(xiàn)在電池和手機(jī)本身都有過充保護(hù)，充滿電后會(huì)自動(dòng)斷掉，不會(huì)出現(xiàn)過度充電的情況嗎？
確實(shí)如此，正常情況下手機(jī)電池都具有過沖保護(hù)，我們不必?fù)?dān)心過度充電的問題。
但免不了部分電池制造商在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一些小差錯(cuò)，導(dǎo)致電池沒有過充保護(hù)，我們也不可預(yù)知，所以還是會(huì)有可能出現(xiàn)各種電池故障甚至爆炸的危險(xiǎn)真的防不勝防。
借用普林斯頓大學(xué)的材料科學(xué)家Dan Steingart的說法：
電池就像一個(gè)橡皮筋。當(dāng)你對電池進(jìn)行充電時(shí)，就好像你在拉伸橡皮筋；當(dāng)你使用電池時(shí)，就好像你在釋放它。如果你將橡皮筋拉得太緊，它就會(huì)斷裂。
3、追求極限性能
電池爆炸還有一種可能是電池生產(chǎn)廠家將技術(shù)推向極限的結(jié)果。
現(xiàn)在智能手機(jī)可玩性越來越強(qiáng)，屏幕越來越大，耗電量也越來越快，而在手機(jī)續(xù)航還沒有更大突破的時(shí)候，廠家們只能將電池續(xù)航時(shí)間以及充電速度盡量做到極致。
比如為了提升電池體積能量密度延長續(xù)航能力，廠商會(huì)在兩極之間采用更薄的隔膜材料，但可能因?yàn)槠房夭粐?yán)或用料不咋地或其他各種原因，導(dǎo)致隔膜局部變薄，無法有效隔離正極和負(fù)極，就很容易導(dǎo)致電池發(fā)生事故。在眾多的手機(jī)零配件的上游群體里，詹定叡有過一些經(jīng)歷，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)化工系助理教授Venkat Viswanathan的觀點(diǎn)與他的不謀而合，但沒有做進(jìn)一步的闡述。Galaxy Note 7 之所以會(huì)爆炸，很可能是因?yàn)殡姵氐碾妷嚎刂菩酒l(fā)生故障，以及電池本身的材料品質(zhì)不佳等問題。
按照詹定叡的觀點(diǎn)，手機(jī)是現(xiàn)代最精密又便利的系統(tǒng)。之所以稱之為系統(tǒng)，主要是因?yàn)橐恢謾C(jī)內(nèi)包含許多芯片、軟件、電池等很多硬件，爆炸問題絕非僅僅是手機(jī)與電池兩者的關(guān)系。
關(guān)于三星手機(jī)爆炸原因的分析，都止于單項(xiàng)電池方面，甚至蘋果手機(jī)為電池開發(fā)了專利，但這些并非以整個(gè)系統(tǒng)的思考方向去分析原因與解決問題。一般消費(fèi)者或?qū)I(yè)人士，涉及三星手機(jī)爆炸的原因，往往只單方面考慮到電池、手機(jī)、設(shè)計(jì)等某一方面。但從系統(tǒng)考慮點(diǎn)而言，則應(yīng)考慮手機(jī)電池、電池管理芯片及手機(jī)軟件等方面的系統(tǒng)管理。
他認(rèn)為，目前出現(xiàn)的原因分析的報(bào)道都是單方面的觀點(diǎn)，而非以系統(tǒng)的角度做分析。
因?yàn)?，在詹先生看來，即使電池、電池管理芯片及手機(jī)軟件這三項(xiàng)分別達(dá)到現(xiàn)在的最高工藝水平，也需要經(jīng)過數(shù)以萬計(jì)的測試及磨合，才能到達(dá)手機(jī)的最佳質(zhì)量狀況。“電池只要有電，就有爆炸可能性。”目前所有電源管理芯片都沒不具備動(dòng)態(tài)電池監(jiān)測系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)再做防爆沒有任何作用。手機(jī)軟件無法預(yù)警，手機(jī)何時(shí)爆炸，也無法得到預(yù)警。
因此，電池、電池管理芯片及手機(jī)軟件三個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，密不可分。除以系統(tǒng)觀點(diǎn)看待電池、電池管理芯片及手機(jī)軟件整合在一起的互動(dòng)關(guān)系，并須以動(dòng)態(tài)的電池監(jiān)測系統(tǒng)加以管理，才能達(dá)到問題事先預(yù)防的效果。
與之相對應(yīng)的是，原采分散風(fēng)險(xiǎn)的蘋果手機(jī)，對芯片及組裝供應(yīng)鏈上緊發(fā)條，尤其擔(dān)任多項(xiàng)芯片系統(tǒng)級封裝(SIP)的日月光，監(jiān)于系統(tǒng)級封裝的技術(shù)整合難度高，且未來發(fā)生芯片差錯(cuò)，對整個(gè)企業(yè)產(chǎn)品形象有重大影響。
消息人士透露，日月光與蘋果已合作多年，雙方合作關(guān)系相當(dāng)緊密，不僅兩代Apple Watch全數(shù)委托日月光進(jìn)行各項(xiàng)芯片整合，蘋果愈來愈多的芯片整合，也多數(shù)委托日月光進(jìn)行。
由于未來蘋果技術(shù)藍(lán)圖，系統(tǒng)級封裝比重會(huì)逐步提升，除借重臺(tái)積電在處理器代工提供整合扇出型封裝(InFO)技術(shù)，相關(guān)芯片整合，也必須要由有專業(yè)技術(shù)的封裝廠進(jìn)行。
根據(jù)法人最新的研究報(bào)告，因蘋果未來手機(jī)芯片整合度極高，出貨數(shù)量龐大，需要強(qiáng)而有力的后段封測產(chǎn)能支持，日月光和硅品則是目前投入這項(xiàng)技術(shù)最積極且最有經(jīng)驗(yàn)的封測廠，雙方合并，加大研發(fā)能量，有助蘋果加速克服手機(jī)芯片更輕薄、效能更佳的技術(shù)瓶頸。
“手機(jī)代工、封裝，需要更高端更前沿的檢測技術(shù)，才能達(dá)到現(xiàn)代技術(shù)所預(yù)期的更高質(zhì)量的手機(jī)產(chǎn)品。至于電池爆炸的問題，已經(jīng)牽扯到了許多產(chǎn)業(yè)和系統(tǒng)，也成為買賣雙方關(guān)注的問題，除非中國大陸的品牌手機(jī)廠商帶領(lǐng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)做系統(tǒng)改善和預(yù)防，否則按照現(xiàn)有的狀況，完全遏止爆炸是相當(dāng)困難的事。”
