手機鋰電池過熱燃燒問題,一直是各家智慧型手機品牌的痛,一直到今年三星智慧型手機的事故,加上昨天連 Apple 最新的 iPhone 7 都在澳洲發生燃燒意外,還將汽車燒毀,我們先來看一下發生在10月20日 iPhone 7 燃燒事故的報導影片,雖然真正發生的原因還未釐清,但讓人不得不重新檢視鋰電池真的安全嗎?

連 iPhone 7 都燒了?手機爆炸頻傳 鋰電池安全性真的足夠嗎?

 

以這次的事故來說,澳洲這一位衝浪教練購買 iPhone 7 約一星期,他更換好衣物後,前往沙灘上衝浪課,當時他將 iPhone 7 放置於短褲口袋並與其他衣物一起放在車上,沒想到上課回來後發現車窗一片漆黑,並冒著煙,才發現車輛已經發生火災,同時也發現 iPhone 7 燃燒殆盡,他質疑 iPhone 7 是燃燒主因,但他的 iPhone 7 並沒有使用其他充電方式充電、也沒有損傷過。但目前尚未證實是否起火原是由 iPhone 7 所引起,或是由其他火源才讓 iPhone 7 燃燒。在當時衝浪教練將 iPhone 7 與衣物一起放在大太陽底下的車廂內,在陽光曝曬的密閉車廂中,溫度最高可以飆升到攝氏 80 度以上,是不是這樣的高溫引起手機中的鋰電過熱起火,Apple 也正在追查發生原因。

連 iPhone 7 都燒了?手機爆炸頻傳 鋰電池安全性真的足夠嗎?

 

以鋰電池來說,使其體積小、電池容量高的最大功臣就是活性相當高的鋰金屬,其實鋰電池發展得相當早,但因為鋰金屬是活性相當高的一種金屬,非常容易在空氣中氧化,放入水中也會與水中的氧發生激烈的反應,讓加工、保存與應用上都有非常高的難度,所以當時並沒有廣泛的應用,直到行動裝置盛行後,需要高容量密度的電池後,才開始蓬勃發展。不過正確來說,目前行動裝置使用的鋰電池,應該正名為鋰離子聚合物電池,使用的材料大多為鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰鈷氧化物(LiCoO2)或鋰錳氧化物(LiMn2O4)…等為負極,比起一開始以單純使用鋰金屬為負極材料要來的安全許多。但既然已經安全許多,為什麼近期還有那麼多燃燒事故?

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鋰離子聚合物電池雖然有著高能量密度、高電壓、高輸出功率、無記憶效應、低自放電、工作溫度範圍廣與充放電速度快的優點,但對於過度放電、過度充電、過熱,都容易造成電池損壞,甚至燃燒。對此,鋰離子聚合物電池在設計時都會加入保護晶片來避免這樣的狀況發生。但難以使用保護晶片來防範的潛在危險還是非常多,最容易發生的就是電池內部短路的問題。

在鋰離子聚合物電池中具有隔膜,來隔絕正極與負極材料但又允許鋰離子通過外,還必須有抗穿刺破損、拉伸強度高…等特性。但因為行動裝置要求輕薄,所以電池也會被要求更輕薄,所以在隔膜最好也是越薄越好,但就是這樣問題就容易產生了,一旦手機有彎折、穿刺、摔落或外部熱源過熱,導致隔膜受損,就容易產生內部短路,造成熱失控進而發生燃燒現象,這燃燒現象會在容量越高的電池有更明顯的反應。

那鋰離子聚合物電池真的可以讓人安心使用嗎?以智慧型手機來說,正常狀況下使用,而且電池本身沒有設計上的瑕疵時,是相當安全的,但因為電量的需求越來越大,但體積又要求越來越小的狀況下,像是三星或是 Apple 這樣的問題會再度發生嗎?我想沒有人敢保證,但大品牌們有了近期事故的警訊後,對於電池安全的設計上,一定會更加小心並有更好的防範,對一般使用者來說其實也不需過度擔心。科技在快速發展同時,一定也會帶來一些不可預期的意外,但真的不需要為此因噎廢食、杯弓蛇影,但我們也期待大品牌們可以繼續努力讓大家在享受科技便利時,也可以降低對我們的傷害。

 

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