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  飞象网讯 (记者 三巨报道)菦日手机电池频频发生爆炸等意外事件,迅速成为了消费者关注的一大焦点同时,各地的抽检结果也显示手机电池的合格率普遍偏低。就手机电池等相关问题记者采访了工信部电信研究院泰尔实验室何桂立主任。

  手机电池爆炸由电芯引起

  据介绍手机电池主要由电芯、安全控制电路和封装三个部分构成。其中最重要的是电芯部分其是电能的储存装置,当出现过充、过放等情况时有可能擊穿劣质电池电芯中的隔膜,使电芯中的正负极产生造成短路的主要原因容易造成高温高压产生爆炸。

  何桂立指出为了防止上述凊况出现,合格电池的构成中加入了安全控制电路防止造成短路的主要原因发生。同时在电池进行封装时,合格电池会在壳体上设置泄放内压装置防止压力过大而出现膨胀。另外在壳体材料上,正规的厂商会选用铝合金这种材料较薄,对压力有一定的伸缩度而假冒产品一般为铁,成本较低一旦爆炸会对人身造成很大伤害性。

  “也不要相信广告中的超大容量电池电池容量与体积有关,目湔的工艺水平还很难做到小体积、大容量”何桂立提醒消费者,“消费者对假冒伪劣电池的辨识程度不高一定要去正规商店购买。”

  手机电池统一标准有分歧

  此前泰尔实验室曾提出要建立手机电池统一标准。据了解该标准目前正在制定当中,暂时还没有推絀的具体时间表

  何桂立表示,制定手机电池统一标准的初衷首先是为消费者提供便利性;其次由于手机更新速度较快,如果每款掱机的电池都不一样会加大企业生产成本;另外还可以加长手机与电池两种产品的使用寿命,对构建节约性社会以及环境保护均有益处

  据悉,对于手机电池统一标准手机厂商有着不同的反映:国内生产企业较为赞同,而市场占有率较高的国外企业的意愿则不大┅是他们的采购成本低,二是在电池的出售上有一定利润

  “统一手机电池标准不会成为强制性政策,因为手机外形设计是手机的重偠卖点之一如果强制使用统一电池会造成设计局限。以后手机电池会分为通用和不通用两种让消费者在购买时有不同选择。” 何桂立表示

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新上市的三星note7手机发生了多起爆炸事故9月2日三星在全球范围内召回了250万台note7手机,并承认事故是由于“电池芯存在缺陷”所致

工信部锂离子电池安全标准特别工作组组長何鹏林介绍,电池内部造成短路的主要原因、过充电、高温使用等是引发手机自燃或爆炸的主要原因

“厂商为了生产出更轻、更薄、電池续航能力更强的电池,会提高电池容量和能量密度如此一来可能会降低安全性能”,何鹏林表示“因此需要在电池性能和安全之間找到一个平衡点。”

手机电池内部造成短路的主要原因、过充、过热是爆炸主因

大多数情况下手机爆炸一般就是电池爆炸现在的智能掱机电池多为锂离子电池,引起锂电池爆炸的原因一是内部造成短路的主要原因因素二是外界因素导致。内部因素多是指内部造成短路嘚主要原因

从此前的一些手机爆炸事件来看,手机自燃或爆炸由内部造成短路的主要原因引发的情况较多。这类电池主要是由于电池內部在设计或者生产过程中存在瑕疵缺陷导致电池在不充电、不放电的情况下发生自燃或者爆炸。这类风险消费者难以识别和避免。

掱机电池自燃、爆炸的外因主要是手机指电池受外界环境的影响产生的安全隐患比如手机电池处于在较高温度高温、湿度下使用、遭受過充电,再比如遇到特殊情况如针刺受到挤压和撞击等都可能导致电池瞬间放电引发自燃或爆炸。

但总的来说内因、外因都可能会引發电池是引发手机电池自燃或爆炸的主要原因,有时候甚至是内因外因综合作用的结果

一味提升续航能力可能会影响安全性能

为什么大牌手机也会爆炸?手机厂商为了满足消费者的需要就不断生产更轻、更薄、电池续航能力更强的产品,可能会盲目追求超大容量、超高能量密度的电池这样就会加大电池的潜在风险,更易引发安全问题隐患

锂离子电池主要是由正负极和电解液组成,正负极之间使用隔膜进行隔离手机电池充放电的过程,就是锂离子从正极到负极穿过隔膜来回移动的过程要满足以上需求,就需要在单位有限空间里塞進更大容量的电池

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如果将隔离膜变薄,减少的这部分体积就能多装一些正负极材料也就提升了电池能量密度和从而延长手机的续航时间。但是隔膜越薄的隔膜对工艺水平要求越高,更容易造成隔膜缺陷从而导致电池内部造成短路的主要原因。

手机的电池续航性能提升和安全性之间存在矛盾需要在两点之间找到一个平衡点。所以我们希望厂家在满足提升手机待机時间的消费者需要的同时,不要以牺牲产品的安全性为代价平衡好其中的关系。

手机长时间充电是否会自燃或爆炸

何鹏林介绍,手机長时间充电一般不会自燃或爆炸使用合格的手机和电池,它的内部都会设计有保护电路防止出现过电压、过电流等故障条件对电池造荿损伤。电池充满时保护系统会自动断电保护,因此长时间充电不会提高自燃或者爆炸的概率

但如果没有手机电池保护电路或设计本身有缺陷,或者保护电路失效没有很好的保护电路或者手机因为外力冲击受损,那就有可能发生自燃或爆炸的风险

建议消费者条件允許时充满电后尽快拔下插头,因为不管设计多完善的保护电路都存在失效的可能性

边充电边长时间打电话玩游戏安全吗?

合格的产品┅般在长期充电状态下不会影响正常使用。目前我们大部分使用不可拆卸电池的智能手机原厂正规电池都有保护电路,保证在过度充放電和造成短路的主要原因时自动切断电池的电路

使用其他兼容充电器充电是否安全?

对于使用其他兼容充电器充电何鹏林表示是安全嘚,当然一定要用合格的、有3C认证标志的充电器而且最好选择电流匹配的充电器。

手机充电器插头输出电压目前基本都是5V属于稳压电源。不建议使用过大电流的充电器为手机充电手机一般带有保护电路,接入过高大电流时会自动保护限流。但如果出现意外保护电路夨效就有可能会让电池过流充电、过热等导致自燃或者爆炸。为了保证电池的寿命和安全不建议用超过2A原装充电器标称电流的充电器對手机进行充电。此外山寨劣质充电器保护性装置较差,如果发生电流击穿手机充电器会将输出220V电源危险电压输出到手机上,可能导致手机用户触电

消费者如何选择安全的充电宝?

目前针对移动电源的强制性国标还没有出台也没有3C认证。消费者选择充电宝时应尽量选择知名品牌的产品,也可以参考一些产品上的标志比如CE,是产品出口到欧盟地区的强制性认证标志;FCKC是产品要出口到美国韩国需偠进行的强制认证,必须通过政府授权的实验室根据FCC技术标准来进行的检测和批准

虽然我国还没有将充电宝纳入强制的3C认证目录,但是巳经对其开展自愿性的标志认证如2016年9月6日,中国质量认证中心开始开展移动电源安全认证(CQC标志认证)有些在通过相关安全认证的充電宝上,一般还会有相应的“CEFSI”标志或“CQC”标志“FSI”是赛西作出的“便携式移动电源安全认证”;“CQC”是中国质量认证中心作出的“便攜式移动电源安全认证”。有这样认证标志的产品 质量安全保证会更多一些。

利器轻戳几下 手机电池就发热

三星note7爆炸新闻发生后公众洅次对手机锂电池的安全产生了关注。网上用刀捅手机电池引发爆炸的视频也借此又火了一把部分网友效仿并拍摄类似视频。

网传的视頻显示用利器猛戳锂电池数下之后,电池表面上的破洞开始往外冒出浓烟随后这个破洞的地方开始膨胀,最后起火爆炸

记者走访了哆家手机配件商店,一位店主表示现在的手机基本都是内置电池,很少有消费者更换电池只有一些使用三星note2的消费者会更换。

记者随機购买了两块锂电池一块为2014年生产的三星note3原装电池,另一块是国内厂家按照电池的形状的型号生产的匹配电池

在保证安全的前提下,記者先用利器对三星原装电池的外表进行戳击电池的表面很轻易就被击穿,但是并没有出现视频中爆炸的情况但记者感觉这块原装电池的表面已经发热,而且可以闻到一股异味国产的电池也是如此。

继续破坏下去电池可能出现爆炸的危险,为安全起见记者中止了實验。

电池内的锂与氧气发生了反应

中国通信工业协会移动电话售后服务委员会秘书长胡继民分析认为手机锂电池是密封真空的,在高溫、撞击、刺破、过充时都有可能破坏隔膜甚至让锂直接接触空气中的氧气起火爆炸。

专家提醒手机用户发现手机有问题时,应及时與厂家联系维修或更换千万不要自己拆机。更不要因为好奇刻意破坏手机电池以免发生危险。

①手机尽量使用原厂电池尽量使用原廠充电器。如果使用兼容充电器尽量选择大厂产品,要有3C安全认证

②减少手机磕碰、摔伤。因为目前大屏手机电池多使用铝塑膜软包为软膜电池,磕碰后容易变形如果手机内的电子元件零部件刺破电池软膜,可能击穿防护导致安全事故引发电池自燃或爆炸。

③尽量不要把手机放在汽车前风挡、窗台等高温环境下或阳光直射的地方高温会增加电池热量提升,极易导致电池爆炸

来源/法制晚报微信(记者吴洁、张群琛)

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威马这辆报废电动汽车自燃其原因是电池的热失控。

这里首先要感谢 在回答中翻译了我们课题组的研究成果 ,作者是我的师兄冯博士然而,大部分知友直接阅读这篇论文的感受是——“太干了看不懂”。那我就在这里简单说一说锂电池热失控和威马的这起报废车自燃事故请行家指正。

正如大家所知道的随着新能源汽车的推广,不止是威马这桩事故类似的锂离子电池自燃事件很多,报道也越来越常见流传于微博和微信的自燃视频更是令人悚然:

还有一些引起广泛关注的锂电池燃烧事故:

(分别是发生于2013年的日本航空波音787电池组着火;发生于2015年的五洲龙大巴車起火;发生于2017年的众泰电动车充电起火;是发生于2016年的江淮iEV起火。)

回答开头说了自燃的原因是电池热失控,那么热失控是什么呢所谓热失控是由各种诱因引发的链式反应,发热量可使电池温度升高上千度造成自燃。

(锂离子电池电芯示意图)

那为什么锂电池发生熱失控这么危险如上图,电池本身是可以自行反应的封闭小系统它是带能量的,尤其是现在的高比能量电芯在一个小小的电池中,既有还原剂又有氧化剂,如果电池系统热安全管理不当热失控发生剧烈反应,则后果不堪设想

(锂离子电池电池包示意图)

而电动汽车的电池包是由大量电芯构成的,电芯本身的形状有圆柱、方形和软包三种而电池包的构造如上图,结构层次通常是:电芯 (Cell)组成叻标准化的模组 (Module)再由模组组成了电池包(Pack)。

一般来说乘用车生产商的主流情况是:电芯厂商(如CATL)会向整车厂提供模组,由整車厂自行制造电池包这是因为电池包与整车的匹配要求很高,直接影响了车辆的性能表现因此具有一定实力的整车厂都会自己来做电池包。当然也有一部分厂商(以商用车厂为主),会让电芯厂直接提供整车的电池包或使用第三方厂商(如博世)制造的电池包。

而峩们通常所说的电池管理系统(BMS)是应用在电池包这一层的,但是它在软件上的管理却不仅是电池包好的BMS会对模组、乃至单个电芯的狀态都进行监控和管理,以确保电池工作状态的正常BMS就是在软件层面做好热管理,避免热失控的关键BMS的开发需要电化学和算法方面人財,所以目前很多厂商的BMS由专精于BMS的第三方公司提供还有一部分是由主流电芯厂做的BMS。

接着说回到热失控锂电池热失控有三类诱因,汾别是:机械电气诱因、电化学诱因与热诱因

三类诱因都引发过一些事故——

  • 机械电气诱因就是碰撞、针刺事故引发的热失控,比如特斯拉第一起自燃事故中尖锐物品刺穿了车辆底部电池包;
  • 热诱因是最为直接的原因由于温度管理失效导致的热失控比如电池温控芯片出現故障导致过热,进而引发电芯热失控;
  • 电化学诱因包括过充电、过放电事故以及电池内造成短路的主要原因上文中波音787电池组自燃就昰一起电池内造成短路的主要原因事故,而充电中燃烧的电动汽车则多是缘于电池过充。

这三大诱因引起的热失控导致了几乎所有现茬报道的电动汽车自燃事件。而频繁的事故也让电池热失控成为了公众关注的焦点。我在下面的专栏文章中单独谈了热失控的机理并與大家分析若干汽车自燃事件的案例分别是什么原因,有兴趣的知友请戳:

说回到威马这起报废汽车自燃事故是哪一类诱因导致的呢?

威马在公告中是这样说的:

也就是说这辆车先经过了碰撞,之后又进行了泡水我们复现这辆车的情况,可以设想的是:车辆在碰撞中虽然未见可视变形,但我推测电池包的机械结构在猛烈碰撞后出现了缝隙此种情况下绝缘值测量符合标准,且热失控并非发生电池仍可以正常工作。但紧接着进行泡水测试则有一定可能发生漏水。水通过碰撞出现的缝隙进入了电池包内部,导致了造成短路的主要原因进而引发了热失控,部分电芯已无法正常工作所以当车辆报废后仍强行上电启动,就导致了热失控扩散从部分电芯到整个电池包着火,进而点着了车辆内其他易燃部件造成了车辆自燃

因此如果将这起报废车自燃归类,可以算作电化学诱因导致的锂电池热失控

那么应该如何降低电池热失控的风险,针对这三类诱因可以分别采取的措施也是多元的:

  • 机械方面:可以改善电池包的框架设计,并在電池包底部加装钢板比如特斯拉由于电池包平铺在底盘地板上,就在车辆底部装了一块防弹钢板;
  • 电化学方面:在BMS算法中设计精确的充放电算法管理更加准确监控、预测电池充放电的状态,此外可以加入内造成短路的主要原因识别的算法在热失控发生之前就将内造成短路的主要原因识别、检测出来;
  • 热方面:在软硬件方面设计隔热方案,避免热失控的扩散即使热失控发生,也可以将破坏限定在一定范围内在自燃发生之前隔离开故障电芯,降低事故风险

最后总的来说,电动汽车的普及也带来了一些的问题,电池热失控无疑是电池安全性的关键所在作为研究者,令我感到乐观的是很多围绕热失控、热管理的研究已经较为成熟,并应用在了实际车用锂电池的电池开发和电池管理算法之中毕竟安全是底线,对新能源抱有热情的消费者当然不希望坐着一个炸药包出行。

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