Apa yang membuatkan bateri telefon meletup?

Perbincangan bateri yang meletup adalah sesuatu yang tidak boleh anda lari dari sekarang, terima kasih kepada masalah dengan Samsung Galaxy Note 7. Perbincangan yang baik untuk mempunyai: lebih banyak orang bercakap mengenainya, semakin kecil kemungkinannya untuk seorang kanak-kanak terluka dari kegagalan bateri. Sebilangan yang kita tidak suka melihat produk yang kita sukai dengan isu keselamatan, kita benci melihat orang terluka lebih jauh.

Tetapi Nota 7 bukan telefon pertama yang pernah melalui masalah bateri, dan ia tidak akan menjadi yang terakhir. Selalu ada insiden terpencil bateri yang gagal selagi kita menggunakan telefon dengan sel lithium-ion, dan Nota 7 bukan telefon pertama yang bateri memerlukan penarikan yang meluas kerana sesuatu yang salah di bawah hud - sebagai Nokia lama peminat tahu dengan baik. Ia berlaku. Ia tidak pernah menjadi perkara yang baik, tetapi ia satu perkara. Mari kita bincangkan mengapa ia boleh berlaku.

Bagaimana bateri telefon anda berfungsi

Perkara pertama yang perlu kita fahami adalah betapa tepatnya bateri lithium-ion dalam telefon anda berfungsi. Nama ini memberi kita petunjuk - elektrik yang dibawa dari satu elektrod ke yang lain menggunakan ion litium yang dikenakan.

Elektrik memenuhi kimia memenuhi metallurgi - itulah yang membuat bateri mungkin.

Bateri lithium-ion menyimpan, memindahkan dan melepaskan tenaga kerana tindak balas kimia semulajadi. Bateri mempunyai dua elektrod - sebuah anod dan katod. Katoda disambungkan kepada sambungan positif (+) pada bateri dan memegang ion positif yang dikenakan, dan anod disambungkan ke sambungan (-) negatif dan memegang (anda meneka) ion negatif yang dikenakan.

Antara dua elektrod adalah apa yang disebut elektrolit. Elektrolit dalam bateri litium adalah (biasanya) pes pelarut organik yang mempunyai sejumlah besar garam logam (dalam kebanyakan kes, logam itu adalah litium) sebagai sebahagian daripada soleknya. Ini menjadikan ia elektrik konduktif - elektrik boleh melaluinya. Anod dan katod berada dalam elektrolit dan dipisahkan oleh penghalang fizikal supaya mereka tidak dapat menyentuh.

Apabila anda melepaskan bateri (semasa anda menggunakan telefon anda dan tidak mengecasnya), katod menaikkan ion bermuatan positifnya dan anod yang dikenakan secara negatif menariknya. Elektrik mengalir keluar dari anod, melalui peranti anda, kemudian kembali ke katod. Ya, elektrik bergerak melalui gelung dan tidak "digunakan" oleh benda yang dikuasai. Apabila anda mengecas telefon anda, sebaliknya berlaku dan ion bergerak dari katoda melalui elektrolit ke anod.

Litium adalah elemen sempurna untuk bateri boleh dicas semula: Ia ringan, mudah di cas semula dan memegang cas untuk masa yang lama.

Apabila ion-ion ini bersentuhan dengan atom-atom yang dikenakan dalam elektrod, tindak balas elektrokimia yang disebut pengurangan pengoksidaan (redoks) membebaskan elektron yang dikenakan untuk bergerak melalui kenalan bateri, yang disambungkan ke elektrod. Ini terus mengenakan caj ion litium dalam elektrolit sehingga tidak ada cukup kiri yang dapat memegang cas positif yang cukup kuat untuk memindahkan pes elektrolit, dan bateri anda tidak akan dikenakan lagi.

Lithium adalah logam paling ringan - nombor tiga pada jadual berkala. Ia juga sangat merendahkan, menjadikannya mudah untuk menghasilkan tindak balas kimia yang kuat. Ini menjadikannya logam yang hampir sempurna untuk digunakan dalam bateri boleh dicas semula mudah alih. Ia ringan, mudah di cas semula dan terus menanggung caj untuk masa yang lama.

Apa yang boleh membuat bateri meletup?

Untuk permulaan, mari kita tentukan apa yang meletup bermakna dalam kes ini. Pesat elektrolit di dalam bateri lithium-ion sangat tidak menentu. Ia boleh (dan akan) bertindak balas dengan ganas kepada logam lain, dan mempunyai titik lebur yang sangat rendah (180 darjah Celcius). Di dalam selongsong bateri yang dimeteraikan, tekanan yang dihasilkan dapat membina sehingga selongsong pecah, kemudian melarikan diri dengan cepat. Tekanan itu membawa cecair elektrolit yang sangat panas yang boleh menyebabkan hal-hal lain menangkap api. Sesetengah bateri litium dibebaskan dengan lubang keluar supaya mereka tidak akan pecah di bawah tekanan. Apabila selongsong bateri pecah dan cecair panas dipenuhi dengan logam cair dikeluarkan di bawah tekanan, ia menyebabkan letupan.

Terdapat dua cara mudah untuk membuat bateri litium meletup - haba, dan kerosakan fizikal. Mari lihat kedua-duanya.

Terlalu panas dan berlebihan

Inilah sebab yang paling biasa bateri gagal. Sesuatu yang tidak kena dalam litar pengecasan dan kuasa input terus memacu tindak balas kimia. Satu tempat dalam bateri akhirnya akan menjadi terlalu panas dan, kerana ia masih dikenakan, ia tidak boleh menyejukkan, menyebabkan apa yang dikenali sebagai pelarian terma.

Dalam kes ini, bahagian panas mula menghasilkan haba sendiri, yang menjadikan kawasan lain dalam elektrolit mengalami panas lampau, dan menyebabkan lebih banyak tempat di dalam bateri menjadi panas. Haba mengembang elektrolit dan mencipta stim, membina tekanan sehingga selongsong bateri memecah dan memaksa semua tekanan dan beberapa sangat panas, sangat lengket (dan sangat mudah terbakar apabila terdedah kepada udara) cecair yang kencang.

Pelarian terma boleh berlaku dengan cepat sehingga anda tidak merasakan panas sebelum bateri gagal.

Apabila pecah seperti itu berlaku, ia boleh menyebabkan kerosakan fizikal pada perkara-perkara yang dekat dengannya - apabila memegang telefon, papan litar dan kaca atau plastik. Bahan-bahan ini juga boleh menangkap api dari haba, yang seterusnya membuat elektrolit yang melarikan diri menyala dan bertindak seperti napalm - api yang melekat pada benda-benda sehingga membakarnya atau membakarnya sendiri.

Proses pelarian terma boleh berlaku dengan sangat cepat, dan perkara-perkara boleh pergi dari "normal" ke kegagalan bencana di dalam bateri sebelum haba dipindahkan melalui telefon anda ke tangan anda. Terima kasih, beratus-ratus juta bateri litium yang dihasilkan setiap tahun mempunyai kadar kegagalan yang sangat rendah (hampir tidak ketara) disebabkan oleh pelarian terma, sebahagiannya kerana langkah-langkah keselamatan (langganan diperlukan) seperti bahan tambahan yang mudah terbakar ke elektrolit dan pelapis.

Apabila telefon anda memberitahu anda bahawa ia terlalu panas dan tidak akan mengenakan bayaran atau berjalan pada kelajuan penuh, ia perlu menyejukkan sehingga pelarian terma tidak berlaku. Dengar pop timbul sedikit dan biarkan ia sejuk.

Kerosakan mekanikal

Bateri litium direka untuk menjadi ringan, menghasilkan output yang tinggi, dan mudah dikenakan. Ini bermakna bahawa shell luar dan penghalang yang memisahkan elektrod adalah sangat nipis dan ringan, dengan kebanyakan beratnya datang dari bahagian-bahagian yang sebenarnya boleh menggerakkan telefon anda.

Kerana partisi dan kes nipis, mereka agak mudah untuk menusuk atau lusuh. Jika struktur bateri itu sendiri rosak dengan cara yang membuat sentuhan elektrod, litar pintas akan berlaku. Pelepasan elektrik segera meletup, yang boleh (dan akan) memanaskan elektrolit dan membuat tekanan untuk menolaknya melalui sebarang pecah dalam kes bateri. Ia panas, ia mudah terbakar dan bersentuhan dengan percikan api. Itulah resipi untuk bencana.

Ia panas, ia mudah terbakar dan bersentuhan dengan percikan api. Itulah resipi untuk bencana.

Selongsong nipis juga merupakan langkah berjaga-jaga keselamatan, walaupun ia kelihatan gila. Logam nipis lebih mudah pecah, jadi kurang tekanan boleh menghasilkan dalam kes tertutup - pada asasnya mewujudkan lubang bolong. Menolak cecair panas yang mudah terbakar di bawah tekanan bukanlah perkara yang baik. Membiarkan tekanan lebih membina sehingga pecah kes tebal lebih teruk.

Logam lain yang bersentuhan dengan pes elektrolit juga boleh menghasilkan percikan yang menyebabkan kegagalan. Saya akan membiarkan anda mencari YouTube sendiri untuk melihat orang-orang yang sangat bodoh menusuk bateri telefon untuk membuat mereka meletup. Reaksi terhadap logam asing melakukan perkara yang sama seperti yang pendek, tetapi pada skala yang lebih kecil.

Bagaimana dengan Nota 7?

Image credit reddit crushader pengguna

Sebagai permulaan, tiada siapa tetapi Samsung tahu mengapa bateri dalam beberapa Nota 7 telah meletup. Mereka menghantar kenyataan ringkas melalui UK mereka, bahagian yang tidak masuk akal. Kata-kata "anode-ke-katod datang ke kenalan" terdengar seperti mereka menggambarkan pendek, tetapi seperti yang ditulis ia tidak bermakna apa-apa. Saya tidak akan cuba mentafsirkan sesuatu yang tidak jelas dalam kes seperti ini. Tetapi saya boleh mengatakan apa yang saya fikir sebagai quarterback kerusi tangan yang tidak pernah melihat Nota 7 meletup atau diperiksa seseorang yang telah meletup sendiri, keadaan di mana seluar anoda ke katod membuat yang paling masuk akal.

Kerana orang telah melaporkan bateri Nota 7 yang gagal tanpa ia dipasang dan sebahagian besar telefon yang kita lihat dalam gambar tidak dibakar, saya akan mengandaikan bahawa ia bukan keadaan pelarian terma, walaupun Health Canada menyatakan secara lisan kegagalan di Kanada adalah daripada terlalu panas,

Sesiapa sahaja di luar Samsung hanya boleh meneka tentang apa yang berlaku.

Keadaan pelarian termal tidak seperti "segera" sebagai pendek langsung, dan penyelesaian elektrolit yang teruja akan mengambil masa yang lebih lama untuk keluar dari bateri pecah kemudian terus selepas letupan pecah kes itu. Lebih daripada sekadar sebahagian daripada telefon akan dibakar, serta objek lain di kawasan terdekat. Letupan haba juga akan menyebabkan bateri membengkak sebelum selongsong fleksibel akan pecah, dan tanpa ruang untuk pengembangan, bateri bengkak akan memecahkan shell luar telefon. Terdapat video di YouTube yang menunjukkan bagaimana ini terjadi, dan di sini adalah contoh yang hebat (walaupun lama) seseorang mengelakkan langkah keselamatan untuk membuatnya berlaku. Seseorang akan menyebut telefon bengkak sebelum ia meniup, saya fikir.

Saya juga tidak fikir apa-apa objek asing atau sisa pembuatan akan datang bersentuhan dengan elektrolit. Saya tahu ini adalah teori yang popular, tetapi jika batch bateri (kita tidak pasti berapa besar "batch" dalam kes ini) semua mempunyai zarah kecil dalam elektrolit, kita akan melihat lebih banyak Nota 7 meletup.

Singkat di dalam bateri atau dalam litar pengecasan yang digabungkan dengan elektrolit yang telah dirawat dengan bahan tambahan yang tidak mudah terbakar kelihatan lebih cenderung kepada saya. Ledakan cepat yang melepaskan sedikit tekanan dan cecair serta-merta dengan cepat boleh membakar dirinya sendiri jika tidak ada hubungan dengan telefon. Apabila telefon bersentuhan dengan sesuatu yang mudah terbakar, katakan tempat duduk Jeep, ia boleh menyebabkan kebakaran.

Sudah tentu, terdapat banyak faktor lain yang tidak kita ketahui. Proses pembuatan yang digunakan untuk membuat bateri lithium-ion untuk telefon menjadikannya sangat selamat untuk digunakan. Tetapi terdapat juga banyak yang boleh menjadi salah.

Laporan awal oleh Samsung kepada pengawal selia Korea menyalahkan kesilapan pengeluaran yang membawa plat dalam bateri ke dalam hubungan, mencetuskan "haba yang berlebihan." Laporan itu menyatakan bahawa lebih banyak analisis diperlukan untuk menentukan sebab yang tepat.

Kesimpulan awal menunjukkan kesilapan dalam pengeluaran yang meletakkan tekanan pada plat yang terkandung dalam sel bateri. Yang seterusnya membawa tiang negatif dan positif ke dalam kenalan, mencetuskan haba berlebihan. Samsung bagaimanapun menegaskan bahawa ia perlu menjalankan analisis yang lebih teliti untuk menentukan "punca sebenar" kerosakan bateri.

Apa yang kita tahu tentang Nota 7 dan baterinya

Kami tidak tahu apa yang berlaku dengan Nota 7 atau sesiapa pun di luar Samsung. Tetapi kita boleh membuat tekaan berpendidikan berdasarkan bukti kecil yang kita persembahkan. Dan pada akhirnya, tidak mengapa. Nota 7 telah ditentukan oleh Samsung yang rosak dan kami sepatutnya berhenti menggunakannya dan mengembalikannya. Pengganti tanpa isu itu sedang dalam pengeluaran dan sudah dalam perjalanan ke saluran jualan. Kita tidak perlu tahu mengapa ia meletup untuk mengetahui bahawa kita perlu menyingkirkannya.

Samsung mengesyorkan anda menjauhkan Nota 7 anda dan berhenti menggunakannya.

Samsung dan pembawa anda (atau peruncit lain seperti Sasaran atau Beli Terbaik) mempunyai dasar dan kaedah yang membolehkan anda mengembalikan Nota 7 anda tanpa kehilangan wang. Sesetengah peranti peminjam menawarkan anda boleh kembali apabila diperbetulkan Nota 7 telefon membuat jalan ke rak, sementara yang lain hanya menawarkan bayaran balik secara terang-terangan. Sama ada pilihan adalah lebih baik daripada mempertaruhkan tangan atau muka anda jika bateri gagal.

Kami telah mengumpulkan semua yang anda perlukan untuk mengetahui di satu tempat, dan kami juga senang menjawab sebarang pertanyaan yang kami dapat dalam komen atau media sosial.

Ingat Samsung Galaxy Note 7: Segala yang anda perlu ketahui