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手机电池为何会爆炸

2017-07-09

奥秘 2017年7期
关键词:手机电池正负极负极

随着智能手机产业的日渐发达,人们越来越离不开手机。但近年来,某国际知名品牌手机却频频被爆出起火甚至爆炸的消息,让人触目惊心。

然而,有一定物理常识的人都知道,手机体积很小,没有装载任何易燃易爆材料或元件,且手机爆炸案件发生时,机主也并未将手机放在高压、高温的环境中,那么爆炸是怎么发生的呢?其实,正是机壳下小小的电池在作祟。

所有智能手机所用的蓄电池,都是锂离子电池。

锂离子电池从上世纪90年代初期,就成为手机等电子设备的常用蓄电设备。

它与镍氢、镍镉等电池相比,不仅毒性小、成本低、可快速充放电、输出功率大、使用寿命长,而且重量轻、能量密度高,可在较小的体积内存储更大的能量,以使其续航时间延长。

锂离子电池的内部由正极、负极、电解液、隔离膜四个部分组成。

锂离子电池在工作时,里面的锂离子通过电解液在正极和负极之间来回流动,实现电池的充电与放电。充电时,充电器的电流将正极中的锂离子“驱赶”到负极中;放电时,也就是手机在被使用时,锂离子又从负极里流回正极那边。而电池中的正极和负极,在充、放电时,绝不能直接接触,否则将发生短路,使电池变成“烫手的山芋”,异常发热,最终导致自燃甚至爆炸!

以上便是手机发生爆炸的原因,就这么简单。只要有效避免电池中的正负极直接接触,就可以防止电池爆炸。那么谁是承担这一重任的“功臣”呢?那便是隔离膜。

隔离膜是一种不导电的薄膜,由绝缘材料打造。它被安置在锂离子电池内的正负极之间,能够隔开两者防止它们直接接触,同时又能保证电解液携带锂离子在正负极区域间畅通无阻地流动送电。

那么,如何保持电池中的正极和负极相互之间不直接接触而且正、负极之间还有充足的电解液供锂离子来回“游动”呢?这就要靠隔离膜起关键作用。隔离膜实际上就是一种不导电的薄膜,既能隔离开正、负极,又使两极间具有充足的电解液供锂离子“游动”。

由此可见,隔离膜充当着手机电池安全保卫者的角色,电池爆炸,一定是隔离膜出了问题。

有的手机电池生产者出于竞争需要和追求利润最大化,盲目给电池“瘦身”。他们明知道目前的手机电池能量密度已接近“极限”,可提升的空间已很小,但为了能在更小的体积内提供更多的能量,这些电池商家只能铤而走险去挤压隔离膜所占的空间,以便为电池多装一点正极和负极材料,提升电池的能量密度和手机的续航时间。

为了让隔离膜在本就被设计得很小的电池内占用更少的空间,有些电池厂商只能将隔离膜设计得很薄很薄,但要打造这种超薄的隔离膜,对加工工艺要求特别严格,稍有不慎就可能造成质量瑕疵或缺陷,进而导致电池短路,这便是引起手机起火爆炸的直接原因。

随着科学技术的进步,相信在不久的将来,真正安全性与续航能力兼具的手机电池便会走进各大手机工厂,为我们的生活带来更多便捷。但在此之前,在技术尚未成熟的当下,为了我们的人身安全,在选择手机时,宁可选择充电稍慢、续航能力稍弱的手机,也不要冒险去选择那些所谓电池“超耐用”的手机。

●大浪淘沙 荐自《百科知识》

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