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隨著智能手機產(chǎn)業(yè)的日漸發(fā)達,人們越來越離不開手機。但近年來,某國際知名品牌手機卻頻頻被爆出起火甚至爆炸的消息,讓人觸目驚心。
然而,有一定物理常識的人都知道,手機體積很小,沒有裝載任何易燃易爆材料或元件,且手機爆炸案件發(fā)生時,機主也并未將手機放在高壓、高溫的環(huán)境中,那么爆炸是怎么發(fā)生的呢?其實,正是機殼下小小的電池在作祟。
所有智能手機所用的蓄電池,都是鋰離子電池。
鋰離子電池從上世紀90年代初期,就成為手機等電子設(shè)備的常用蓄電設(shè)備。
它與鎳氫、鎳鎘等電池相比,不僅毒性小、成本低、可快速充放電、輸出功率大、使用壽命長,而且重量輕、能量密度高,可在較小的體積內(nèi)存儲更大的能量,以使其續(xù)航時間延長。
鋰離子電池的內(nèi)部由正極、負極、電解液、隔離膜四個部分組成。
鋰離子電池在工作時,里面的鋰離子通過電解液在正極和負極之間來回流動,實現(xiàn)電池的充電與放電。充電時,充電器的電流將正極中的鋰離子“驅(qū)趕”到負極中;放電時,也就是手機在被使用時,鋰離子又從負極里流回正極那邊。而電池中的正極和負極,在充、放電時,絕不能直接接觸,否則將發(fā)生短路,使電池變成“燙手的山芋”,異常發(fā)熱,最終導(dǎo)致自燃甚至爆炸!
以上便是手機發(fā)生爆炸的原因,就這么簡單。只要有效避免電池中的正負極直接接觸,就可以防止電池爆炸。那么誰是承擔(dān)這一重任的“功臣”呢?那便是隔離膜。
隔離膜是一種不導(dǎo)電的薄膜,由絕緣材料打造。它被安置在鋰離子電池內(nèi)的正負極之間,能夠隔開兩者防止它們直接接觸,同時又能保證電解液攜帶鋰離子在正負極區(qū)域間暢通無阻地流動送電。
那么,如何保持電池中的正極和負極相互之間不直接接觸而且正、負極之間還有充足的電解液供鋰離子來回“游動”呢?這就要靠隔離膜起關(guān)鍵作用。隔離膜實際上就是一種不導(dǎo)電的薄膜,既能隔離開正、負極,又使兩極間具有充足的電解液供鋰離子“游動”。
由此可見,隔離膜充當著手機電池安全保衛(wèi)者的角色,電池爆炸,一定是隔離膜出了問題。
有的手機電池生產(chǎn)者出于競爭需要和追求利潤最大化,盲目給電池“瘦身”。他們明知道目前的手機電池能量密度已接近“極限”,可提升的空間已很小,但為了能在更小的體積內(nèi)提供更多的能量,這些電池商家只能鋌而走險去擠壓隔離膜所占的空間,以便為電池多裝一點正極和負極材料,提升電池的能量密度和手機的續(xù)航時間。
為了讓隔離膜在本就被設(shè)計得很小的電池內(nèi)占用更少的空間,有些電池廠商只能將隔離膜設(shè)計得很薄很薄,但要打造這種超薄的隔離膜,對加工工藝要求特別嚴格,稍有不慎就可能造成質(zhì)量瑕疵或缺陷,進而導(dǎo)致電池短路,這便是引起手機起火爆炸的直接原因。
隨著科學(xué)技術(shù)的進步,相信在不久的將來,真正安全性與續(xù)航能力兼具的手機電池便會走進各大手機工廠,為我們的生活帶來更多便捷。但在此之前,在技術(shù)尚未成熟的當下,為了我們的人身安全,在選擇手機時,寧可選擇充電稍慢、續(xù)航能力稍弱的手機,也不要冒險去選擇那些所謂電池“超耐用”的手機。
●大浪淘沙 薦自《百科知識》