Mengapa bateri telefon mungkin meletup: rupa yang lebih mendalam

Baru-baru ini kes dilaporkan oleh 9to5Mac di mana seorang pelumba menderita derajat ketiga terbakar ke kakinya akibat kebakarannya di iPhone 6. Berita mengenai bateri telefon menangkap api secara spontan bukanlah sesuatu yang baru, ditutupi secara meluas bersama-sama dengan beberapa gambar yang mengerikan mangsa yang terbakar. Walau bagaimanapun, udara tidak jelas dan kami akan cuba menerangkan fenomena saintifik sebenar yang membawa kepada letupan yang ditolak oleh mana-mana gambar yang mungkin membuat anda mual.

Teknologi bateri teras dalam telefon pintar tidak pernah melihat sebarang kemajuan yang terobosan dalam dua dekad yang lalu tetapi segala-galanya di sekelilingnya telah berkembang pesat. Dari pengurusan bateri, kaedah pengecasan untuk kabel walaupun dengan IC terbina dalam, kami memberi kuasa kepada bateri kami dengan cara yang paling canggih hari ini.

Jadi ia menimbulkan persoalan, mengapa kita tidak boleh menyimpan bateri sial ini daripada menelan diri dan apa sahaja yang ada di sekitar asap dan api? Baik untuk menjawab soalan itu, kita perlu menyelam ke sains sekolah tinggi, bukan leher-dalam tetapi pinggang tinggi.

Bateri Lithium Ion adalah 'ketat'

Struktur bateri Li-ion memainkan peranan yang amat penting dalam memahami mengapa bateri Lithium-ion datang dengan begitu banyak amaran. Seperti yang ditunjukkan dalam imej di bawah, Anode & Cathode, dua komponen asas bateri adalah dalam bentuk helaian. Lembaran 'Separator' berliang ada di antara kedua-dua untuk mengelakkan litar pintas. Gabungan keseluruhan Anode-Separator-Cathode ini disusun beberapa kali dalam ketebalan mm beberapa bateri telefon pintar purata anda.

Pembungkusan yang ketat ini membolehkan beberapa ribu mAh kapasiti hanya dalam beberapa ketebalan mm, tetapi juga merupakan resipi yang tidak dapat dielakkan untuk bencana seperti yang akan kita lihat tidak lama lagi.

The Bane: Runaway Thermal

Dalam sebarang bateri, jika anod dan katod datang secara langsung antara satu sama lain, satu litar pintas berlaku. Ini tidak baik untuk bateri kerana ia meningkatkan suhu dalaman bateri. Dan dalam kes bateri Li-ion, ia lebih teruk lagi kerana ini memulakan kitaran pelepasan diri, meningkatkan lagi suhu. Ini dipanggil 'Runaway Termal'. Dan ini bertindak sebagai pendahulu kepada letupan.

Di sini, struktur bateri Lithium Ion yang dikemas rapat adalah musuh sendiri sebagai anoda-katod yang disimpan terpisah oleh pemisah yang sangat tipis. Juga ketumpatan tenaga tinggi bateri Li-ion bertindak sebagai bahan api untuk api, sekali Running Thermal bermula.

Alasan Utama Mengapa Ia Boleh Meletup

Gas-gas ini dihasilkan menyebabkan tekanan di dalam bateri akhirnya mengakibatkan letupan.

Litar pintas dalam bateri tidak berlaku dengan sendirinya. Beberapa faktor yang merangkumi proses pembuatan kepada faktor luaran, seperti caj & persekitaran kerja yang bertanggungjawab, yang dijelaskan di bawah.

Kecacatan Pembuatan

Pertama dalam senarai sebab-sebab yang membuat bateri anda terus berkembang pesat dalam kualiti pembuatan dan proses. Ini juga merupakan punca dominan yang menggema fakta bahawa bateri dan telefon pintar yang lebih murah lebih mudah. Walaupun pembuatan sel Li-ion bukan sains roket, masih ada tahap QC yang perlu dikekalkan kerana bahan-bahan yang terlibat berbahaya dan tidak stabil (Lithium).

Bateri yang lebih murah umumnya menggunakan pemisah kualiti inferior, yang menurun dengan cepat, menyebabkan litar pintas. Bateri tersebut juga tidak dipasang dalam persekitaran yang bersih menyebabkan pemendapan zarah di sekeliling terminal sekali lagi menyebabkan kekurangan. Selongsong luaran juga tidak sampai ke mark dan tidak mencukupi untuk mengekalkan daya tumpul dan kesan.

Amalan Mengecas

Menjaga telefon anda untuk mengecas semalaman atau menyalirkannya sehingga 1%? Sekiranya anda melakukan kedua-dua perkara ini, jangan risau, ia tidak akan mendapat telefon anda, tetapi hanya akan memberi kesan kepada kesihatan bateri anda dari semasa ke semasa. Bateri Li-ion adalah aman dalam jarak 3, 7 hingga 4, 2 volt, tetapi mengecasnya lebih dari 5 volt atau menembakkannya di bawah 3, 2 volt akan memprovokasi mereka.

Semua telefon pintar hari ini telah membina litar untuk mengelakkan voltan melebihi had tetapi sekali lagi dalam versi yang lebih murah & tidak standard, litar ini mula-mula pergi kaput. Pengecas bukan standard juga sama berbahaya, lebih-lebih lagi kerana ia melibatkan bekalan utama, yang boleh membunuh anda serta bateri anda.

Pengguna iPhone: Kami mempunyai panduan khusus untuk mengecas iPhone dengan cara yang betul.

Kerosakan fizikal

Jika kita melihat sejarah kes telefon goreng, punca utama dianggap sebagai bateri telefon yang tidak standard atau palsu. Tetapi melihat sebagai iPhone adalah pelakunya dalam kes ini, kita boleh memerintahnya. Apa yang kelihatan seperti sebab yang mungkin adalah kesan keras dari kejatuhan, yang menyebabkan pemecah pemisah dan litar pintas berskala besar. Itulah sebabnya anda dinasihatkan untuk tidak memukul telefon anda dengan kemarahan.

Bateri smasher

Akhirnya, sedikit juga harus dikatakan mengenai haba. Bateri yang berkualiti tinggi dan baik juga akan menjalani Runaway Termal jika suhu luaran kekal di atas 60 darjah Celsius untuk masa yang lama. Oleh itu elakkan letakkan telefon anda di dekat tempat perapian, pemanas bilik atau di bawah sinar matahari untuk waktu yang lama.

Jadual berikut dari BatteryUniversity memandu anda mengenai suhu yang selamat.

Tetapi Kenapa Letupan itu?

Tanpa lebih banyak perkara teknikal, apabila, disebabkan mana-mana alasan di atas, Runaway Thermal berlaku, peningkatan haba di dalam bateri. Selain itu, disebabkan oleh fenomena Runaway, haba di dalamnya boleh mencapai sehingga 150 darjah Celsius (302 F).

Pada suhu ini, pemisah antara helaian mencair, menyebabkan litar pintas pada skala yang lebih besar.

Pemisah lebur dan elektrolit super panas mengalami beberapa tindak balas kimia yang kompleks yang menghasilkan beberapa gas. Gas-gas ini dihasilkan menyebabkan tekanan di dalam bateri akhirnya mengakibatkan letupan. Tetapi itu tidak semestinya hasilnya, kadangkala bateri hanya boleh menjadi lambungan dan gagal.

1. Gunakan Halon, Halon pengganti atau pemadam air untuk memadamkan kebakaran dan mencegah penyebarannya ke bahan mudah terbakar tambahan.

2. Selepas memadamkan kebakaran, cabut peranti dengan air atau cecair bukan alkohol yang lain untuk menyejukkan peranti dan mencegah sel bateri tambahan daripada mencapai pelarian terma.

Dan dalam sebarang kejadian malang beberapa bateri di kawasan anda memutuskan untuk memulakan pembakaran diri, nasihat di atas dari FAA (fail PDF) harus diikuti untuk memadamkan kebakaran.

Jadi apa yang telah kita pelajari?

Satu perkara yang boleh kita simpulkan ialah bateri dan komponen sub-par memainkan peranan penting dalam kegagalan. Pengecas dan kabel murah juga bertanggungjawab. Tetapi menjaga telefon anda dipasang untuk masa yang dilanjutkan tidak akan menyebabkan ini. Dan sengaja merosakkan bateri, baik mereka yang berada di bawah kategori Idiots at Work yang tidak dapat dilakukan apa-apa. Juga setiap kerosakan bateri tidak berubah menjadi TNT, sesetengahnya hanya bonjolan, kebocoran atau berhenti bekerja.

Saya harap penjelasan ini telah menjawab soalan dalam tajuk, secara saintifik. Jika anda mempunyai lebih banyak soalan membakar, jangan ragu untuk menghantar kami melalui komen. Selamat & selamat mengecas.

JUGA BACA: Bolehkah Bank Kuasa Mudah Alih Menyelamatkan Percutian Anda Seperti Tambang Simpan?