手机电池真的是一枚定时炸弹吗?没那么简单

2016-09-13 11:31:40     作者:Eskimo      来源:腾讯数码

标签: 电池

手机可以说是人们日常生活中最贴身的电子设备,但让人担忧的是,就是这件和我们形影不离的物品却存在着爆炸的风险。

腾讯数码讯(Eskimo)三星Galaxy Note 7电池易引发爆炸的问题如今仍在持续发酵。在短短一周时间里,我们已经看到了多起类似事件的报道:一名用户的Note 7在酒店爆炸并造成1400美元的财物破坏,另一名用户的手机甚至把整辆车都点燃了。而近日,又有一部Note 7在一名6岁男孩的手中爆炸。

手机可以说是人们日常生活中最贴身的电子设备,但让人担忧的是,就是这件和我们形影不离的物品却存在着爆炸的风险。手机爆炸并致使用户受伤的事件时有发生,在这些意外事件当中,引起手机保证的罪魁祸首几乎无一例外都是电池。但在了解电池的工作原理和引发爆炸的原因之后你会发现,只要使用得当,手机电池其实并没有我们想得那么危险。

正在加载...

电池是这样工作的

想要知道电池为什么会爆炸,我们需要搞清楚电池的工作原理。电池都拥有正负两极,它们正好位于完全相对的两端。其中负极(阴极)负责存放带正电的离子,这里充满了锂离子,也就是存储“燃料”的地方。与之相对的是正极(阳极),用于存放带负电的离子。

在充电过程当中,锂离子会从负极移动到正极。而当电池工作时,锂离子会以相反的方向移动。电池的两极之间是一种名叫电解液的化学物质,它的作用是帮助离子在两极之间穿梭。

那么电池为什么会爆炸呢?实际上,虽然离子需要在两极之间移动才能工作,但电池的两极本身是绝对不应该接触彼此的,因为这样会把能量重新导向电解液。为了避免这种情况的发生,电池厂商会在两极之间放置隔膜。

三星Galaxy Note 7的问题就是隔膜缺陷所导致的两极接触。当这种情况发生时,电池里所有的能量都会涌向中间的电解液而非两极。而电解液本身就不是一种稳定的化学物质,当承受太多能量时——不管是因为两极相接触还是外部温度过高——它们就会大量发热,与其他化学物质产生反应并产生气体,然后产生更多热量。

随着该化学反应的反复发生,气体就会以越来越快的速度释放热量,这个不可控的正反馈过程被称作“热失控”,引起电池起火/爆炸的罪魁祸首就是它。

在化学过程当中,热失控指的是放热反应失去控制而导致温度升高,这也经常会引发爆炸。热失控实际上是一种相当常见的现象,在许多物理/化学过程当中都时有发生。

电池技术的瓶颈在哪里

如今的绝大多数电子设备使用的都是锂离子电池——包括智能手机、笔记本、汽车、可穿戴设备和蓝牙音箱——这是因为锂是密度最低的金属元素,这也就意味着,厂商可以用它赋予电池相当高的容量。

锂电池之所以能够如此普及,是因为它拥有如下几个优点:

1.更小更轻

2.能量密度高

3.自放电率低

4.无或低记忆效应

5.充电速度快

6.开路电压高

7.寿命长

但任何事物都有两面性,虽然锂电池拥有如上这许多优点,它同时也存在一些令人担忧的缺点,它们包括:

1.成本高

2.对高温更敏感

3.老化快

4.深放电

5.安全(爆炸起火)隐患

其实,在手机电池爆炸这类事件当中,厂商都是需要负一定责任的。因为他们太急于推动电池技术的极限,或是没能确保自己的产品不会发生爆炸。由于手机屏幕越来越多,性能越来越强,它们自然也需要更多的电能,但绝大多数用户并不愿意在续航或充电时间上做出妥协。

电池如今已经成为拖累电子设备技术发展的主要因素,它的进步角度已经跟不上其他的电子元件,这也就是为什么厂商基于推动其技术极限的原因。

在去年,三星的研究人员就发现了一种可延长电池续航的新型锂电池技术。这种技术使用了硅作为电池的正极,和目前锂电池常用的石墨正极相比,这种材料能够进一步扩充电池容量。与此同时,研究人员还设法解决了硅在充放电时出现的体积变化。在实验室当中,三星的研究者制作出了容量密度比普通电池大1.5-1.8倍的新型电池。

在去年,剑桥大学的研究人员也在锂空气电池方面实现了技术突破。这种新型电池的重量和成本仅是目前锂电池的1/5,但容量却提升了5倍。

除了扩大电池容量之外,提高充电时间也是解决续航问题的另一种方式。以色列一家名叫StoreDot的技术公司就在今年展示了自己的快速充电技术。在不改变现有锂电池的前提下,这些技术可在30秒之内将一块电量耗尽的电池充满电。

值得注意的是,这些新技术都仍处于探索阶段,远未达到进行大规模的商业化应用的水平。因此在很长一段时间里,电子设备恐怕依然会被现有的电池技术水平所限制。

我们应该注意些什么?

除了隔膜撕裂之外,造成锂电池产生热失控现象的原因还有不少,比如环境温度超过60摄氏度,反复过度充电,以及私自改装设备外壳等等。

其实中,过度充电就像是给桶里装太多的水,不过水流多慢,桶里的水总是会溢出。对于电池而言,过度充电会在过多锂离子涌向正极时发生。但别担心,整晚给手机充电并不会造成电池过度充电,因为大多数电池都拥有避免该现象发生的自动保护机制。而如果发生过度充电,那就是厂商的保护机制没做好。

此外,充电速度太快同样存在隐患。快速充电技术会向电池输送太多的能量,而如果充电器和电池不兼容,就容易发生短路。但只要你使用的是原装充电器,那这种情况就不大可能会发生。

引发电池故障的最后一个常见原因同样在于厂商,那就是通过增加电压来扩充电池容量。电压可以被看作是瀑布的高度,而电流就像是水流——电压越高,电池里的能量也就越多。厂商可以通过添加镍等化学元素来增加电压,但电压的升高同时也增加了电解液起火的风险。

归根结底,手机电池起火的主要原因是厂商没能在产品设计和生产当中进行严格的安全把控。但作为普通用户,我们应该如何避免自己的手机发生爆炸起火的意外呢?其实很简单:

1.避免把手机置于高温环境

2.坚持使用原装充电器

3.不要故意破坏手机和电池

4.拒绝使用山寨电池(如果手机支持替换电池的话)

只要做到上面几点,符合安全标准的手机就不会在我们的手中成为定时炸弹。

备忘录:近期手机爆炸事件回顾

自手机在人们的生活中普及以来,电池爆炸的事件就时有发生。不管是诺基亚、三星还是苹果,旗下的手机产品都曾发生过类似的爆炸事件。

就在三星因为Galaxy Note 7的爆炸问题而焦头烂额时,一名用户因为自己的Galaxy S7 edge在口袋中起火而将其告上法庭。据该用户描述,自己当时正在上班,而口袋中的手机“毫无预警”地开始震动并冒烟。当他伸手去拿手机时,自己的右手也被烫伤。

在今年8月份,悉尼一名36岁的自行车手就因为摔倒压迫到随身携带的iPhone而引发其爆炸,这也造成该男子大腿三级烧伤。

在2010年,美国德州一名男子声称自己新买的摩托罗拉Droid 2在他打电话期间于于耳边爆炸。爆炸致使该男子左耳被缝4针,但索性没有对他的听力造成任何影响。不过由此产生4000美元医药费让他难以负担。

小结

综上所述,手机内部的电池其实并没有我们所想的那么危险,只要正确使用就不会发生意外。但与此同时,我们也希望现有电池技术能够得到进一步发展,彻底消除让用户受伤的可能性,同时也让我们能够更长时间地使用电子设备。

返回沙发首页  
沙发管家微信
扫描关注沙发管家微信 QQ群: 沙发网官方群 微博:

资讯评论

亲,你需要登录后才能进行评论喔!

还没有评论,快来抢沙发吧!

提示

相关文章推荐

热门设备安装方法 查看更多>>

最新设备

智能电视 / 盒子评测

安装指南

应用

热门专题