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iPhone8锂电池爆裂不断,这条锂电池爆炸原因你可能从未重视过

发布时间:2017-10-07 23:56:04

近日iPhone8系列锂电池爆裂频频爆出,10月7日消息,近日苹果公司正式确认,他们即将开始对于iPhone8的电池鼓包问题进行调查。iPhone8的电池问题已经发酵了两周的时间了,因此这也引起了苹果公司的高度重视。

这一起起锂电池鼓包爆裂的事故再一起将锂电池设计安全问题推上风口浪尖,锂电池的技术和我们所用的五号、七号电池(比如放在电视遥控器中的)等完全不同,锂电池可以反复充电,另外直接整合到了电子设备中,锂电池需要依靠其中的锂材料,来提供电能。

锂电池鼓包

由于锂电池能够高效存储电能,能够缓慢放电,因此锂电池成为非常流行的电池,被用于笔记本电脑、智能手机等领域。

美国密歇根理工大学的材料学教授Stephen Hackney介绍说,和其他古老的电池技术相比,在同样的体积内,锂电池可以存储两到四倍的电能。

锂电池最常见的爆炸原因,是充电过程中的失误。在使用锂电池的电子设备中,往往有相关的软件设定了锂电池应该充的电量,以及充电速度。如果相关的设定发生错误,则将会让电池中的化合物出现不稳定,出现一种研究人员称之为“热失控”的问题,这将会引发燃烧或爆炸。

锂电池温度过高,也会引发爆炸。所以一些智能手机在电池温度过高的时候会主动报警,提示用户进行降温。

锂电池结构

另外一个过热和爆炸的原因出现在锂电池控制板电子元器件老化而导致短路的现象中,即控制板故障,如果说电池本身设计防护为一级保护,那控制板保护可以理解为二级保护,众所周知,如今锂电池已开始被广泛应用于极速充电和大功率输出领域,可以简单的理解为快速充放电应用,即通常所说的动力电池,比如电动汽车电池,大功率输出依照目前的电池技术势必会采用电池组的堆垛来实现,比如特斯拉的电池组内部,有16个电池包(85kWh)。每个电池包内含444颗3.1Ah的18650电芯,相互之间采用并联的方式连接。需要7000多节18650型号锂电池,7000多节电池在特斯拉底盘紧密排布,如果其中一个电池包发生爆炸那后果不堪设想。

特斯拉电池组

而与这些电池组联系紧密并且控制其充放电的重要部件就是锂电池控制板,一旦电池组控制板受潮或者受到电池电解液的腐蚀,则很容易使控制板的控制功能和电气性能丧失,比如近几年发生的波音787客机锂电池起火事故以及让三星损失50多亿美金的手机电池爆炸事故,均有控制板受到湿气、腐蚀性液体渗漏而导致短路,最终导致燃烧和爆炸的因素,直到后来这几家公司都使用了日本新昭和涂层材料公司的锂电池控制板防护涂层之后才得以解决这个问题,日本新昭和也因为成功解决了锂电池控制板防潮防腐蚀问题而名声大震。目前国内也可以通过新昭和中国独家代理商深圳青山新材料直接采购到新昭和涂层材料。


在实际应用当中,电池组控制板遭遇水气、冷凝水受潮失灵以及电池电解液腐蚀短路的情况非常普遍,一旦发生将使整个电池组面临危险,因此对电池控制板的保护应该引起足够的重视,在防潮和防电解液腐蚀方面可以采用诸如青山新材料代理的新昭和涂层材料进行二次保护,使电池控制板始终保持良好的电气性能。

电池组控制板

为了防止电池爆炸,行业内是按十亿分之一级别故障率设计的,但不论过程和工艺如何控制,单一步骤都达不到这么高的安全程度,所以采用的是两级。电池设计本身有一级,电池保护板上有一级。每一级保证十万分之一的故障率是可以实现的,那么两个同时出问题导致电池爆炸就是百亿分之一。但目前仍然有很多电池生产商并未做电池控制板的防护,这使得电池爆炸的风险和概率大幅增加。有一些电池厂商甚至都未做第一级防护,比如18650电芯有安全阀,一旦产生气体压力增加到一定程度阀门会切断电路,于是电池就没有电压也不能继续使用了,但是很多国产18650的阀门并不可靠,所以相比聚合物可以鼓包的特性来说,18650电芯确实更容易爆炸,如果阀门不靠谱那后果自然很严重,试想如果您正在使用的电池电芯工艺和品质并不十分好,再加上电池控制板又并未做防潮防腐蚀的防护,那很可能就会成为iPhone8爆裂的接班人。



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