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手机锂电池为什么会爆炸?长时间充电对锂电池有什么影响?

钜大LARGE  |  点击量:2134次  |  2019年12月30日  

近年来,手机爆炸事件屡见报端。前不久,一名泰国男子在使用手机通电话时,手机突然发生爆炸,手机爆炸事件再次被推到风口浪尖。据了解,手机电池是手机爆炸的主因之一。那么,是什么原因让手机电池爆炸呢?本期实验将首次展开爆炸实验。


实验物品:三块新购买的统一规格的锂电池,其中两块被拆掉保护电路板作为已损坏的电池等(为方便外接电路,三块电池均已外接引线)


实验准备:为免实验中电池爆炸而对实验人员造成伤害,经商量决定将实验电池放在一个纸盒子里,为了更好地观察,将纸盒的一面打开并在其外面安装摄像头监测手机电池爆炸全过程,并使用液晶显示器便于观测。此外,考虑到实验中电池散热问题,实验人员用一定厚度的卫生纸包裹电池板,最大限度模拟手机使用时的状态。


电池外接引脚便于接充放电电路


调节充电电流和电压


电池快要爆炸了


实验一


正规锂电池长时间充电会怎样?


过程:为最真实地模拟市民给手机充电的情况,实验人员用5V的电压、1.5A的电流给电池充电。最开始电流还在不断上升,可一段时间后,记者发现电流慢慢减小,直至为0。实验人员解释,这表明此时电池已充满。


手机充满后若是未断电,而是一直冲,那是否会爆炸?为了解答很多市民都有的这个疑问,实验人员继续对电池充电。一段时间过去了,实验员观察后发现电流一直保持为0。从观察中我发现,当电池充满后你再给它充电,此时电池的温度和电流并未升高,反而会有所下降直至为0,这是它自动启动保护电路的工作。就算之后你再给它充电,它还是为0。实验人员说。


结论:正规锂电池长时间充电并不会爆炸。


实验二


给损坏的电池充电会怎样?


过程:随后,实验人员对一块已被拆掉保护电路的电池(即损坏电池)进行充电,观察发现刚开始时电池电压因充电上升,当电压到5V、输出电流变为0时,电池温度为25.4℃,虽比室温稍稍高点,但也不至于发生爆炸危险。


电池充电时未发生爆炸,那充完电后在使用手机时是否会爆炸?随后,实验人员进行了放电实验,模拟市民一直使用手机时的状态,发现刚开始输出时有4.2V的电压,电流为1.85A,随着时间的变化,电流和电压都在慢慢变小,直至为0。电池表面温度比室温稍高一点,但也不至于发生爆炸。


结论:即使已损坏的电池,只要按电板上标称的电压给电池充电,那就不会对使用者造成危险,电池温度也不会太高。


实验三


什么情况下电池才会爆炸?


过程:用给实验二的方式再对另一块损坏电池进行充电,实验人员不断加电压,首先将充电起始电压调至6V、电流为1.65A,此时电池的外形并未出现变化,但温度比之前有所升高。随着实验人员对其电压不断升高,电流不断上升,电池温度明显升高,直至将电压调至9V、电流为2.98A,温度不断上升,约半小时后,当电池表面温度显示为93℃时,电池发生爆炸。


结论:实验人员说,要让电池爆炸的条件很极端,电压9V、电流约3A。而一般家庭充电器不会输出此类电压、电流。所以我们在使用电池时是安全的。此外,电池爆炸是因我们不断给电池充电,使得电池中的锂存储过量,不得不跑到表面来,再加上高电压,让电池中的电解液破裂产生热量与气体造成电池膨胀,最后电池外表破裂,氧气进入电池芯内而导致爆炸。


专家


只要电池不短路手机爆炸微乎其微


对此实验,江西科技师范大学通信与电子学院殷志坚教授说,相比早期的锂电池,如今的锂电池经过多次改进和完善,在安全性能上还是非常可靠的。只要我们确保日常使用时能在正常环境下正确操作,那么锂电池出现问题的可能性还是微乎其微的。


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