Warum wird die Lithiumbatterie eines Mobiltelefons zur "Bombe"?

Samsungs Flaggschiff Galaxy Note 7 ist seit einiger Zeit in den Schlagzeilen, nicht wegen seiner Leistung oder seines Designs (natürlich sind Leistung und Design des Note7 in der Tat gut), sondern weil es kurz nach seiner Einführung veröffentlicht wurde. Das heißt, es wurde festgestellt, dass die eingebaute Batterie große Sicherheitsrisiken aufweist und die Wahrscheinlichkeit einer Explosion ohne Grund weit über dem normalen Bereich liegt.

Als der Vorfall ausbrach, erlitt Samsung einen schweren Schlag und verlor unzählige Gelder. Elektronikkonsumenten und sogar Menschen aus allen Lebensbereichen begannen, "über Veränderungen zu sprechen". Dies geht aus der jüngsten Definition von Samsung-Mobiltelefonen durch einige Fluggesellschaften als gefährliche Güter der Zivilluftfahrt hervor. Es zeigt sich im Verhalten.

Andererseits ist es nicht ungewöhnlich, dass Elektronik im Alltag explodiert. Was passiert also, wenn die Geräte, die den Verbrauchern dienen sollen, plötzlich zu "Bomben" werden? Werfen wir einen Blick auf die chemische Interpretation dieses Artikels.

Sie sind alle Lithiumbatterien, aber warum sind sie so unterschiedlich?

Heute ist die überwiegende Mehrheit der elektronischen Produkte in das "Zeitalter der Lithiumbatterien" eingetreten. Als Batterie mit mehr Anwendungserfahrung haben Lithiumbatterien eine lange Lebensdauer, eine große Kapazität und niedrige Kosten, weshalb dies allgemein begrüßt wird. Es ist völlig vernünftig.

Obwohl viele Batterietypen als "Lithiumbatterien" bezeichnet werden können, wissen Sie, dass es einen großen Unterschied zwischen Lithiumbatterien und Lithiumbatterien gibt?

Tatsächlich können Lithiumbatterien grob in zwei Kategorien unterteilt werden - herkömmliche Lithiumionenbatterien und Lithiumionenpolymerbatterien. Sie haben viele Eigenschaften, die sich unterscheiden:

Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien:

Der typische Vertreter solcher Batterien ist die 1,8650-Lithiumbatterie, die häufig in verschiedenen "Ladeschätzen (mobile Stromquellen)" vorkommt. Die Batterie ist nach ihrem Aussehen benannt (18 mm Durchmesser, 65 mm Höhe und zylindrisch). Aufgrund ihrer geringen Kosten und Haltbarkeit hat sie sich heute zu einem "Kämpfer" auf dem Lithiumbatteriemarkt entwickelt.

Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien enthalten wie andere herkömmliche Batterien Elektrolyte, die für die Übertragung von Elektronen verantwortlich sind (da das Laden und Entladen von Batterien im Wesentlichen ein elektronischer Richtungsbewegungsprozess ist), sodass ein bestimmtes Verpackungsvolumen erforderlich ist (dies macht sie manchmal nicht tragbar). ) Und die harte Schale, die für den Schutz des Elektrolyten verantwortlich ist.

Lithium-Ionen-Polymer-Batterie:

Derzeit verwenden alle tragbaren elektronischen Produkte wie Mobiltelefone, Tablets und die meisten Laptops Batterien dieses Typs.

Lithium-Ionen-Polymerbatterien verwenden Batteriestrukturen der Polymerserie, so dass sie nur eine geringe Menge an flüssigen Elektrolyten benötigen. Daher benötigt dieser Batterietyp zum Schutz keine harten Schalen. Der Form sind keine Grenzen gesetzt, und das Verpackungsvolumen kann stark reduziert werden.

Basierend auf diesen Eigenschaften sind Lithium-Ionen-Polymer-Batterien in einigen elektronischen Produkten stark ausgestattet, die Leichtigkeit suchen und Gerätedicke erfordern und dazu neigen, herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien zu ersetzen.

Warum wurden Lithiumbatterien zu "Bomben"?

In der am Anfang des Artikels beschriebenen Explosion des Samsung Galaxy Note7 bestätigte Samsung später, dass die Explosion von Mobiltelefonen in engem Zusammenhang mit den Konstruktionsfehlern seines lithium-akkus und der Explosion elektronischer Produkte in den letzten Jahren (wie der Explosion von) stand Sony Laptops im Jahr 2006). Am Ende führte Sony einen weltweiten Rückruf problematischer Produkte durch.) Alle bis auf die Ausnahme war die Explosion von Lithiumbatterien.

Aus chemischer Sicht gibt es viele Gründe für die Explosion von Lithiumbatterien, und ein erheblicher Teil der Gründe hat viel mit den Konstruktionsfehlern des Herstellers zu tun.

Es ist bekannt, dass eine wichtige Ursache für die Batterieexplosion ein Kurzschluss der Batterie ist (dh der Stromkreis, in dem sich die Batterie befindet, hat kein elektrisches Gerät und sogar der Strom, der in kurzer Zeit durch die Batterie fließt Zeit ist zu groß). Unabhängig davon, ob die Batterie kurzgeschlossen oder überladen ist (eine weitere wichtige Ursache für die Explosion von Lithiumbatterien, dh die Batterieladespannung ist höher als die festgelegte Obergrenze), führt dies dazu, dass die Lithiumbatterie eine große Menge an Wärme ansammelt und Gas in kurzer Zeit (Lithiumbatterien funktionieren. Gas erzeugen).

Auf diese Weise aktiviert die Lithiumbatterie zum Ablassen des Drucks entweder die interne Druckentlastungsvorrichtung oder spaltet direkt ihre Hülle, und beide dieser Zustände bewirken, dass das innere Material der Batterie direkt mit der Luft in Kontakt kommt und eine Verbrennung verursacht.

Im Allgemeinen ist die Explosionsverbrennung von Lithiumbatterien selten auf einen Ausfall externer Schaltkreise zurückzuführen, was bedeutet, dass die überwiegende Mehrheit der Explosionsverbrennungsereignisse von Lithiumbatterien auf Konstruktionsfehler innerhalb der Batterie zurückzuführen ist.

Beispielsweise wurde bei der Explosion des oben erwähnten Sony-Notebook-Akkus der Elektrolytteil des Problemakkus als Metallverunreinigung erkannt. Der Unfall wurde auch durch eine unerwartete elektrische Leitfähigkeit verursacht, die durch Metallverunreinigungen verursacht wurde, was zu einem internen Kurzschluss und einer Explosion führte.

Zufälligerweise hing das Feuer der Lithiumbatterie des Boeing 787-Flugzeugs auch mit der Leistung des Elektrolyten in der speziellen Umgebung der Flugzeugbatterie zusammen, was einen internen Kurzschluss verursachte.

Natürlich betrafen die beiden Explosionen von Lithiumbatterien beide herkömmlichen Lithiumionenbatterien, und der "Protagonist" der Explosion des Samsung Galaxy Note 7 war eine Lithiumionenpolymerbatterie, so dass sich die Lithiumionenpolymerbatterie in einem solchen Fall befand. Was ist das Besondere daran?

Tatsächlich haben Lithium-Ionen-Polymerbatterien im Allgemeinen keine harte Hülle, und die Möglichkeit einer heftigen Explosion und Verbrennung wurde stark verringert. Wenn solche Batterien einen Explosionsunfall haben, explodieren sie aufgrund der schlechten Schlagfestigkeit der Hülle, die normalerweise gezeigt wird, im Voraus. Langsame Verbrennung nach Explosion.

Das hohe Maß an Formvariabilität von Lithium-Ionen-Polymerzellen bietet den Geräteherstellern jedoch nicht nur mehr Freiraum, sondern erfordert häufig auch ein zusätzliches Design der Batteriekomponenten. Auf diese Weise ist es unvermeidlich, dass das Design des Akkus nicht funktioniert, was wiederum einen Unfall verursacht.

Bei der Explosion des Samsung Galaxy Note 7 wurde zunächst festgestellt, dass Batterien mit schwerwiegenden Defekten im Produktionsprozess wahrscheinlich für die Explosion verantwortlich sind.

Wie vermeide ich eine Wiederholung der Explosion?

Obwohl Samsung einen Rückruf von Produkten mit defekten Batterien eingeleitet hat, sind die Auswirkungen des Vorfalls, einschließlich der Schädigung des Markenimages, des Werts und des Ansehens des Unternehmens, irreversibel. Der Vorfall kann auch in einen der wichtigsten Sicherheitsvorfälle in der Geschichte der Entwicklung von Lithiumbatterien einbezogen werden.

Wo müssen wir uns in diesem Fall verbessern, um eine Wiederholung des Unfalls zu vermeiden?

Heute sind Lithium-Ionen-Polymerbatterien weit verbreitet. Das Wichtigste, was große hersteller von lithiumbatterien tun müssen, ist zweifellos, die Kontrolle über die Batteriesicherheit zu stärken. Dies muss nicht nur die strenge Inspektion der Produktfabrik, den Test des neuen Produkts und die gute Geschwindigkeitskontrolle fortsetzen, sondern kann auch die Arbeit und Eingabe der Batteriekonstruktion nicht verlassen.

Theoretisch hat eine Batterie, die voll qualifiziert entwickelt und hergestellt wird, theoretisch eine sehr geringe Unfallwahrscheinlichkeit nach längerem Gebrauch. Selbst wenn es zu einem Unfall kommt, wird dies den Ruf des Herstellers nicht schädigen. Wenn der Akku jedoch größere Probleme mit diesen Verbindungen hat, zahlt der Hersteller einen hohen Preis.

Für die Verbraucher ist die Auswahl der richtigen Lithiumbatterien und die richtige Verwendung in der richtigen Umgebung der Schlüssel zur Vermeidung von Unfällen.

Einige Verbraucher sind eine Zeit lang gierig und wählen verschiedene Arten unregelmäßiger Batterien. Tatsächlich haben sie eine versteckte Gefahr für die zukünftige Verwendung gelegt. Auch wenn eine vollqualifizierte Lithiumbatterie von Verbrauchern nicht in einer geeigneten Umgebung verwendet wird (z. B. bei Verwendung von Batterien bei extremem Wetter, Wasser und hohen Temperaturen), oder verwenden Sie ungeeignete Methoden zur Behandlung von Batterien (z. B. Zerschlagen oder Schneiden von Lithiumbatterien). kann zu Unfällen führen.

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