Почему литиевая батарея сотового телефона стала «бомбой»?

Флагман Samsung Galaxy Note 7 некоторое время был в заголовках не из-за его производительности или дизайна (конечно, производительность и дизайн Note7 действительно хороши), а потому, что он был выпущен вскоре после его запуска. То есть было обнаружено, что встроенный аккумулятор представляет собой серьезную угрозу безопасности, и вероятность взрыва без причины находится далеко за пределами нормы.

Когда разразился инцидент, Samsung сильно пострадала и потеряла бесчисленные деньги. Потребители электроники и даже люди из всех слоев общества начали «говорить об изменениях». Это связано с тем, что некоторые авиакомпании недавно определили мобильные телефоны Samsung как опасные грузы для гражданской авиации. Это видно по поведению.

Но опять же, электроника нередко взрывается в повседневной жизни, так что же происходит, когда устройства, которые должны обслуживать потребителей, внезапно превращаются в «бомбы»? Давайте посмотрим на химическую интерпретацию этой статьи.

Все они литиевые, но почему они такие разные?

Сегодня подавляющее большинство электронных продуктов вступило в «эпоху литиевых батарей». Как батарея с большим опытом применения, литиевые батареи имеют длительный срок службы, большую емкость и низкую стоимость, поэтому они широко приветствуются. Это вполне разумно.

Однако, хотя многие типы батарей можно назвать «литиевыми батареями», знаете ли вы, что есть большая разница между литиевыми батареями и литиевыми батареями?

Фактически, литиевые батареи можно условно разделить на две категории: традиционные литий-ионные батареи и литий-ионные полимерные батареи. У них много различающихся свойств:

Традиционные литий-ионные батареи:

Типичным представителем таких батарей является литиевая батарея 1,8650, которая часто встречается в различных «зарядных сокровищах (мобильных источниках энергии)». Батарея названа в соответствии с ее внешними характеристиками (диаметр 18 мм, высота 65 мм, цилиндрическая форма). Благодаря своей невысокой стоимости и долговечности она сегодня стала «истребителем» на рынке литиевых аккумуляторов.

Традиционные литий-ионные аккумуляторы, как и другие традиционные аккумуляторы, содержат электролиты, отвечающие за перенос электронов (поскольку зарядка и разрядка аккумуляторов - это, по сути, процесс электронного направленного движения), поэтому требуется определенный объем упаковки (это иногда делает его непереносимым). ), И жесткая оболочка, отвечающая за защиту электролита.

Литий-ионный полимерный аккумулятор:

В настоящее время все портативные электронные устройства, такие как мобильные телефоны, планшеты и большинство ноутбуков, используют батареи этого типа.

В литий-ионных полимерных батареях используются конструкции батарей серии полимеров, поэтому для них требуется лишь небольшое количество жидких электролитов. Таким образом, этот тип батареи не требует жестких кожухов для защиты. Его форма не имеет ограничений, а объем упаковки может быть значительно уменьшен.

Исходя из этих характеристик, литий-ионные полимерные батареи широко используются в некоторых электронных продуктах, которые стремятся к легкости и требуют толщины оборудования и имеют тенденцию заменять традиционные литий-ионные батареи.

Почему литиевые батареи стали «бомбами»?

Во время взрыва Samsung Galaxy Note7, описанного в начале статьи, Samsung позже подтвердила, что взрыв мобильных телефонов был тесно связан с конструктивными недостатками его литиевой батареи, а также с взрывом электронных продуктов в последние годы (например, взрывом Портативные компьютеры Sony в 2006 году). В конце концов, Sony провела глобальный отзыв проблемных продуктов.) Все, кроме исключения, был взрыв литиевых батарей.

С химической точки зрения существует множество причин взрыва литиевых батарей, и значительная часть причин во многом связана с конструктивными недостатками производителя.

Хорошо известно, что важной причиной взрыва аккумулятора является короткое замыкание аккумулятора (то есть цепь, в которой находится аккумулятор, не имеет электрического прибора, и даже ток, проходящий через аккумулятор за короткий период времени. время слишком велико). Независимо от того, закорочена ли батарея или перезаряжена (другая важная причина взрыва литиевой батареи, то есть напряжение зарядки батареи выше установленного верхнего предела), литиевая батарея накапливает большое количество тепла и газ через короткий промежуток времени (литиевые батареи будут работать. Вырабатывают газ).

Таким образом, чтобы сбросить давление, литиевая батарея либо активирует устройство сброса внутреннего давления, либо непосредственно раскалывает его оболочку, и оба эти условия заставляют внутренний материал батареи напрямую контактировать с воздухом и вызывать возгорание.

В общем, взрывное возгорание литиевых батарей редко происходит из-за отказа внешней цепи, что означает, что подавляющее большинство случаев возгорания литиевых батарей происходит из-за конструктивных дефектов внутри батареи.

Например, при взрыве упомянутой выше батареи для ноутбука Sony электролитная часть проблемной батареи была обнаружена как металлическая примесь. Авария также была вызвана неожиданной электропроводностью, вызванной примесью металла, что привело к внутреннему короткому замыканию и взрыву.

По совпадению, возгорание литиевой батареи самолета Boeing 787 также было связано с характеристиками электролита в особой среде аккумуляторной батареи самолета, что вызвало внутреннее короткое замыкание.

Конечно, в двух взрывах литиевых батарей были задействованы как традиционные литий-ионные батареи, так и «главным героем» взрыва Samsung Galaxy Note 7 была литий-ионно-полимерная батарея, так что литий-ионно-полимерная батарея была в таком случае. Что в этом особенного?

Фактически, в общем, литий-ионные полимерные батареи не имеют твердой оболочки, и вероятность сильного взрыва и возгорания значительно снижена. Когда такие батареи попадают в аварию, они взрываются заранее из-за плохой ударопрочности корпуса, что обычно демонстрируют. Медленное горение после взрыва.

Однако высокая степень изменчивости формы литий-ионных полимерных элементов не только дает производителям оборудования больше свободного пространства для проектирования, но также часто требует дополнительной конструкции компонентов батареи. Таким образом, конструкция аккумуляторного блока неизбежно не соответствует требованиям, что, в свою очередь, приводит к аварии.

При взрыве Samsung Galaxy Note 7 изначально было определено, что причиной взрыва, вероятно, будут батареи с серьезными дефектами в производственном процессе.

Как избежать повторения взрыва?

Хотя Samsung начала отзыв продуктов с неисправными батареями, последствия инцидента, включая ущерб имиджу бренда, стоимости и репутации компании, неизбежно будут необратимыми. Этот инцидент также можно отнести к одному из самых серьезных инцидентов, связанных с безопасностью, в истории разработки литиевых батарей.

В таком случае, что нам нужно улучшить, чтобы избежать повторения аварии?

Сегодня литий-ионные полимерные батареи получили широкое распространение. Самая важная вещь, которую должны сделать основные производители литиевых батарей, - это, несомненно, усилить контроль безопасности батарей. Это не только требует проведения строгой заводской проверки продукта, испытания нового продукта и хорошего контроля скорости, но также не может оставлять работу по проектированию батареи и ввод данных.

В конце концов, теоретически батарея, которая разработана и произведена полностью квалифицированно, имеет очень низкую вероятность несчастного случая после длительного использования. Даже если произойдет авария, это не повредит репутации производителя. Однако, если в этих ссылках возникнут серьезные проблемы с аккумулятором, производитель заплатит высокую цену.

Для потребителей выбор правильных литиевых батарей и их правильное использование в правильных условиях является ключом к предотвращению несчастных случаев.

Некоторые потребители какое-то время жадничают и выбирают разные типы нестандартных батарей. По сути, в них заложена скрытая опасность для будущего использования. Точно так же, даже если полностью квалифицированная литиевая батарея не используется потребителями в подходящей среде (например, при использовании батарей в экстремальных погодных условиях, в воде и при высоких температурах), или использовать неподходящие методы обращения с батареями (например, разбивать или разрезать литиевые батареи) может привести к несчастным случаям.

Страница содержит содержимое машинного перевода.