为什么手机会爆炸? (以及如何预防)

每隔几年,爆炸性的电话就会找到一种主导新闻周期的方式。尽管这些事故极为罕见,但有些难以理解。为什么手机会爆炸?我怎么知道我的手机不会爆炸?

热失控导致电话爆炸

每当锂离子电池爆炸或着火时,都会经历称为热失控的过程。这个过程可能有点难以理解,因此我们将使内容简短,有趣,并且避免使用过多的科学术语。

锂离子电池包含一吨锂离子电池。这些电池中的每个电池都有一个临界温度,可以将其视为沸点。当达到电池的临界温度时(由于外部热量,过度充电,损坏或制造不良),它将进入放热击穿状态。基本上,电池本身开始释放大量的热量。

这将启动热失控过程,该过程本质上是一个正反馈回路(例如,当您将麦克风放在扬声器旁边时)。一旦细胞进入放热击穿并释放热量,其相邻细胞注定会达到其自身的临界温度。根据此过程的速度,电池可能会悄悄发出嘶嘶声,着火或引起轻微爆炸。

既然我们了解了热失控的过程,那么找出电话(以及其他锂离子设备)爆炸的方式,时间和原因要容易得多。

但是,如果您的手机或其他设备的电池电量膨胀,则需要立即进行处理。

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不要把手机留在车里

如果您居住在多雪的地区,您可能会意识到,汽车电池在温度较高(例如华氏80度)的情况下效果最佳。您可能还意识到,过多的热量会破坏电池以及汽车中的其他组件。好吧,手机电池也是如此。

当锂离子电池在高温下放电时(坐在室外或在汽车中),其电池可能会变得有点不稳定。它们可能不会发生放热破坏,但会永久短路,变质或(奇怪地)产生氧气和二氧化碳等气体。这些气体会使电池像气球一样膨胀,从而产生压力(可能导致爆炸的能量)或损害电池的结构。

自然,如果锂离子在较高的外部温度下充电,则该过程可以加速。因此,大多数手机会停止充电过程,如果温度过高,则会关机。

也就是说,您的手机在热车中放置一天后可能不会爆炸。尽管永久性短路和压力累积会导致热失控,但这些缓慢的机械劣化形式通常会导致电池在爆炸前破裂。另外,电话和锂离子电池具有内置的安全功能,可防止缓慢形成的机械问题失控。请记住,这些安全功能通常会导致手机死亡。

使用可靠或认证的充电设备

一般来说,任何充电器都可以在任何设备上使用。较旧的或便宜的micro-USB电缆将与较新的手机配合使用,而全新的超快速充电器将与较旧的设备配合使用。但是,您应该坚持使用优质公司提供的可靠充电器,或经过手机制造商认证的充电器。

廉价或未经认证的充电器(尤其是笨拙的无线充电器)会产生过多的热量并损坏手机的电池。通常,这种损坏会持续很长时间,并且会导致手机电池“起泡”或短路。同样,这种缓慢形成的机械损坏几乎总是会在手机爆炸前使其破裂。

但请放心,便宜的充电器不会“过度充电”您的手机(尽管这无疑会引起爆炸)。手机具有内置的电压限制器,可以防止过度充电或过度充电,以至于电池无法处理。

为手机找到合适的充电器非常容易。您可以直接从手机制造商处购买充电器,在购买前查看亚马逊对充电器的评论,或者在Google上搜索带有“最佳充电器”字样的手机名称。如果您使用的是Apple设备,则还应该注意获得MFi认证的充电器,如果要购买无线充电器,请购买经过Qi认证的设备。

不要弯曲或刺伤手机

当锂离子电池受到物理损坏时,它可能会短路,积聚气体或当场爆炸。除非您拆开手机或将手机拆开以取乐,否则这不是您需要担心的问题。放下电话时,显示屏之类的重要组件通常会在电池损坏之前破裂。

为什么会这样?好吧,锂离子电池包含一块薄薄的锂和一块薄薄的氧气。电解质溶液将这些片分开。当该溶液破裂或刺穿时,锂和氧层会发生反应,从而引发放热击穿和热失控。

在某些情况下,这可能会在更换手机电池时发生。刺破或弯曲锂离子会导致机械故障,如果在安装过程中未正确处理电池,则可能会着火(立即或长时间)。最近,一名女性的iPhone在一家非官方的维修店更换了电池后着火了,而且一些Apple Store商店在更换iPhone 6电池时着火了。

另外,请注意,请勿以刺伤电池为乐。您也许可以避免起火或轻微爆炸,但无法避免锂离子电池燃烧释放的有毒气体。

大多数手机爆炸是由于不良制造造成的

虽然过度充电和过热听起来像是危险的,电池爆炸的噩梦,但它们很少引起火灾或爆炸。缓慢形成的机械故障往往会在电池有机会进入热失控之前使其破裂,并且内置的安全功能可防止这些故障失控。

取而代之的是,手机的命运通常是在制造过程中确定的。如果手机注定会爆炸,那么您无能为力。

锂离子电池包含锂,锂是一种非常不稳定的金属。这种不稳定性对于保持和传输电力非常有用,但如果与其他金属混合不当,可能会造成灾难性的后果。可悲的是,锂离子电池还必须包含镍,钴和石墨。在制造过程中,这些金属会在制造设备上形成沉积物,然后会污染锂离子电池的内部,并导致化学不稳定,短路和爆炸。

组装不良也可能是一个问题。就像摩天大楼或汽车一样,锂离子电池由各种零散的零件焊接在一起,不良的焊接会产生很大的电阻。这种阻力(摩擦)会产生热量,这会在很短的时间内引起短路和机械问题。

放松,您的手机可能不会爆炸

在整个Galaxy Note 7争议期间,有90到100个Note 7爆炸,着火或过热。这还不到三星发给商店的250万台Note 7的1%。当然,三星的全球召回行动可能使这些数字不再增加,但是很明显,手机爆炸事件极少发生。

话虽如此,您仍然应该注意爆炸手机。避免购买全新的手机,并在获取新手机之前进行快速的Google搜索。虽然缓慢形成的机械问题很少会导致手机爆炸,但这并不是值得冒的风险。不要将手机放在热车里,尝试使用可靠的或认证的充电设备,请不要刺伤或弯曲手机。

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资料来源:自然通讯/ PMC,电池大学,电池动力,密歇根工程


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