Bakit maaaring sumabog ang baterya ng telepono: isang mas malalim na hitsura

Kamakailan lamang isang kaso ang iniulat ng 9to5Mac kung saan ang isang siklista ay nagdusa ng pangatlong degree burn sa kanyang paa dahil sa kanyang apoy na iPhone 6. Ang balita ng mga kusang-loob na mga baterya ng telepono ay hindi bago, nasasaklaw nang malawakan bago kasama ang ilang mga kakila-kilabot na larawan ng mga nasunog na biktima. Gayunman, ang hangin ay hindi malinaw at susubukan naming ipaliwanag ang aktwal na pang-agham na kababalaghan na humahantong sa mga pagsabog na binawasan ang alinman sa mga larawang iyon na maaaring makapagdulot sa iyo.

Ang core ng tech na baterya ng baterya sa smartphone ay hindi nakakita ng anumang pagsulong sa groundbreaking sa huling dalawang dekada ngunit ang lahat sa paligid nito ay nag-unlad na mga leaps at hangganan. Mula sa pamamahala ng baterya, mga pamamaraan ng pagsingil sa kahit na ang mga cable na may built-in na mga IC, pinapakain namin ang kapangyarihan sa aming mga baterya sa pinaka sopistikadong paraan ngayon.

Kaya't hinihingi nito ang tanong, bakit hindi natin maiiwasan ang mga mapahamak na baterya na ito mula sa paglalagay ng kanilang sarili at anumang bagay na nasa paligid ng usok at apoy? Mahusay na sagutin ang tanong na kailangan nating sumisid sa agham ng high school, hindi leeg ngunit malalim ang baywang.

Ang Lithium Ion Batteries ay 'Masikip'

Ang istraktura ng Li-ion na baterya ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa pag-unawa kung bakit ang mga baterya ng Lithium-ion ay may maraming mga babala. Tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba, Anode & Cathode, ang dalawang pangunahing sangkap ng baterya ay nasa anyo ng mga sheet. Isang porous 'Separator' sheet ay naroroon sa pagitan ng dalawa upang maiwasan ang maikling circuit. Ang buong kumbinasyon ng Anode-Separator-Cathode ay nakasalansan nang maraming beses sa ilang mm na kapal ng iyong average na baterya ng smartphone.

Ang ganitong masikip na pag-iimpake ay nagbibigay-daan sa maraming libong mAh ng kapasidad sa kapal lamang ng ilang mm, ngunit din ay hindi maiiwasan na recipe para sa kalamidad na malapit na nating makita.

Ang Bane: Thermal Runaway

Sa anumang baterya, kung ang anode at katod ay direktang makipag-ugnay sa bawat isa, nangyayari ang isang maikling circuit. Ito ay masama para sa baterya dahil pinatataas nito ang panloob na temperatura ng baterya. At sa kaso ng mga baterya ng Li-ion, ito ay mas masahol dahil nagsisimula ito ng isang ikot ng pag-aalis ng sarili, lalo pang pagtaas ng temperatura. Ito ay tinatawag na 'Thermal Runaway'. At ito ay kumikilos bilang isang hudyat sa pagsabog.

Dito, ang mahigpit na naka-pack na istraktura ng Lithium Ion na mga baterya ay ang sariling kaaway dahil ang anode-cathode ay pinanatili lamang sa pamamagitan ng isang manipis na separator. Gayundin ang mataas na density ng enerhiya ng mga baterya ng Li-ion na kumikilos bilang gasolina para sa sunog, sa sandaling natatapos ang Thermal Runaway.

Ang Pangunahing Dahilan Bakit Ito Ay Maaaring Sumabog

Ang mga gas na ito ay sanhi ng pagbuo ng presyon sa loob ng baterya sa huli humahantong sa isang pagsabog.

Ang Short-circuit sa isang baterya ay hindi nagaganap nang mag-isa. Ang isang bilang ng mga kadahilanan na mula sa proseso ng pagmamanupaktura hanggang sa panlabas na mga kadahilanan, tulad ng pagsingil at nagtatrabaho na kapaligiran ay may pananagutan, na kung saan ay paliwanag sa ibaba.

Mga Depekto sa Paggawa

Una sa listahan ng mga sanhi na gumagawa ng iyong baterya pumunta boom ay slack sa kalidad at proseso ng pagmamanupaktura. Ito rin ang nangingibabaw na kadahilanan na nagbabago sa katotohanan na ang mas murang mga baterya at telepono ay madaling kapitan. Habang ang paggawa ng isang Li-ion cell ay hindi agham ng rocket, ang ilan pa sa antas ng QC ay dapat mapanatili dahil ang mga materyales na kasangkot ay mapanganib at hindi matatag (Lithium).

Ang mga baterya ng Cheaper sa pangkalahatan ay gumagamit ng isang Separator ng mas mababang kalidad, na mabilis na nagpapabagal, na nagiging sanhi ng isang maikling circuit. Ang ganitong mga baterya ay hindi rin natipon sa malinis na kapaligiran na nagdudulot ng pag-alis ng mga particle sa paligid ng mga terminal na humahantong sa pagkapihit. Ang panlabas na pambalot ay hindi rin hanggang sa marka at hindi sapat upang mapanatili ang mga mapurol na pwersa at epekto.

Mga Kasanayan sa Pagsingil

Pagpapanatili ng iyong telepono para sa singilin ng magdamag o pag-draining hanggang 1%? Kung gagawin mo ang parehong mga bagay na ito, huwag mag-alala, hindi ito makakakuha ng toasted ng iyong telepono ngunit makakaapekto lamang ito sa kalusugan ng iyong baterya sa paglipas ng panahon. Ang mga baterya ng Li-ion ay mapayapa sa hanay ng 3.7 hanggang 4.2 volts, ngunit ang singilin sa kanila ng higit sa 5 volts o pagpapalabas ng mga ito sa ibaba 3.2 volts ay pukawin ang mga ito.

Ang lahat ng mga smartphone ngayon ay nagtayo sa circuitry upang maiwasan ang boltahe na lalampas sa mga limitasyon ngunit muli sa mas mura at hindi standard na mga bersyon, ang mga circuit na ito ay unang pumunta sa kaput. Ang mga non-standard na charger ay pantay din mapanganib, kahit na dahil ito ay nagsasangkot sa supply ng mains, na maaaring nakamamatay sa iyo pati na rin ang iyong baterya.

Mga Gumagamit ng iPhone: Mayroon kaming isang nakalaang gabay sa pagsingil ng mga iPhone sa tamang paraan.

Physical Pinsala

Kung titingnan natin ang kasaysayan ng mga kaso ng pritong telepono, ang sanhi ng ugat ay karaniwang itinuturing na baterya ng telepono na hindi pamantayan o pekeng. Ngunit ang nakikita bilang isang iPhone ang salarin sa kasalukuyang kaso, maaari nating patakaran iyon. Kung ano ang hitsura ng maaaring maging sanhi ay ang matitigas na epekto mula sa pagkahulog, na humahantong sa pagkawasak ng separator at malaking scale short-circuit. Iyon ang dahilan kung bakit pinapayuhan ka na huwag ipukpok ang iyong telepono nang naaangkop sa galit.

Mas matalinong baterya

Sa wakas, ang kaunting dapat ding sabihin tungkol sa init. Ang isang perpektong pagmultahin, de-kalidad na baterya ay makakaranas din ng Thermal Runaway kung ang panlabas na temperatura ay nananatiling higit sa 60 degree Celsius para sa isang matagal na oras. Kaya iwasan ang paglalagay ng iyong telepono malapit sa mga fireplace, silid pampainit o sa araw para sa pinalawig na oras.

Ang sumusunod na talahanayan mula sa BatteryUniversity ay gagabay sa iyo tungkol sa ligtas na temperatura.

Ngunit Bakit ang Pagsabog?

Nang walang pagpasok sa mga teknikal na bagay, kung kailan, dahil sa alinman sa mga dahilan sa itaas na nangyayari ang Thermal Runaway, tumataas ang init sa loob ng baterya. Bukod dito, dahil sa likas na kababalaghan ng Runaway, ang init sa loob ay maaaring umabot ng hanggang sa 150 degree Celsius (302 F).

Sa temperatura na ito ang separator sa pagitan ng mga sheet ay natutunaw, na nagiging sanhi ng maikling circuit sa isang mas malaking sukat.

Ang natutunaw na separator at sobrang pinainit na electrolyte ay sumasailalim sa ilang sobrang kumplikadong reaksiyong kemikal na gumagawa ng ilang mga gas. Ang mga gas na ito ay sanhi ng pagbuo ng presyon sa loob ng baterya sa huli humahantong sa isang pagsabog. Ngunit hindi iyon palaging ang resulta, kung minsan ang baterya ay maaaring magbulong lamang at mabigo.

1. Gumamit ng isang Halon, Kapalit na Halon o pagpapalabas ng tubig upang mapapatay ang apoy at maiwasan ang pagkalat nito sa mga karagdagang nasusunog na materyales.

2. Matapos mapapatay ang apoy, idiin ang aparato na may tubig o iba pang mga di-alkohol na likido upang palamig ang aparato at maiwasan ang mga karagdagang mga cell ng baterya na maabot ang thermal runaway.

At sa anumang kapus-palad na kaganapan ang ilang baterya sa iyong paligid ay nagpasya na simulan ang pagkasunog ng sarili, ang payo sa itaas mula sa FAA (file na PDF) ay dapat sundin upang pukawin ang apoy.

Kaya Ano ang Natutuhan Natin?

Ang isang bagay na maaari nating tapusin ay ang mga sub-par na baterya at sangkap ay may pangunahing papel sa mga pagkabigo. Ang mga murang charger at cable ay pantay din na mananagot. Ngunit ang pagpapanatiling naka-plug ang iyong telepono para sa pinalawak na oras ay hindi magiging sanhi nito. At sadyang nakakasira ng mga baterya, mabuti ang mga nasa ilalim ng kategoryang Idiots at Work tungkol sa kung saan walang magagawa. Gayundin ang bawat malfunction ng baterya ay hindi lumiliko sa TNT, ang ilan ay umbok, tumagas o huminto sa pagtatrabaho.

Inaasahan ko na ang paliwanag na ito ay sumagot sa tanong sa pamagat, siyentipiko. Kung mayroon kang higit pang mga nasusunog na katanungan, huwag mag-atubiling i-ping sa amin sa pamamagitan ng mga komento. Masaya at ligtas na singilin.

BASAHIN SA WALA: Maaari bang Makatipid ng Portable Power Bank ang Iyong Bakasyon Tulad ng Nai-save na Mina?