Điều gì làm cho pin điện thoại phát nổ?

Phát nổ nói chuyện về pin là điều bạn không thể thoát ra ngay bây giờ, nhờ có sự cố với Samsung Galaxy Note 7. Cuộc thảo luận tốt: càng nhiều người nói về nó, trẻ càng ít bị tổn thương vì thất bại pin. Nhiều như chúng tôi ghét nhìn thấy một sản phẩm chúng tôi thích trải nghiệm các vấn đề an toàn, chúng tôi ghét nhìn thấy mọi người bị tổn thương nhiều hơn.

Nhưng Note 7 không phải là điện thoại đầu tiên gặp sự cố về pin và nó sẽ không phải là điện thoại cuối cùng. Sẽ luôn có những sự cố về pin bị cô lập, miễn là chúng ta sử dụng điện thoại có pin lithium-ion và Note 7 không phải là điện thoại đầu tiên có pin bị thu hồi trên diện rộng vì có gì đó không ổn - vì Nokia lâu rồi người hâm mộ biết quá rõ. Nó xảy ra. Nó không bao giờ là một điều tốt, nhưng đó là một điều. Hãy nói về lý do tại sao nó có thể xảy ra.

Pin điện thoại của bạn hoạt động như thế nào

Điều đầu tiên chúng ta cần hiểu là chính xác pin lithium-ion trong điện thoại của bạn hoạt động như thế nào. Cái tên cho chúng ta một gợi ý - điện được truyền từ điện cực này sang điện cực khác sử dụng các ion lithium tích điện.

Điện đáp ứng hóa học đáp ứng luyện kim - đó là những gì làm cho pin có thể.

Pin lithium-ion lưu trữ, chuyển và giải phóng năng lượng vì các phản ứng hóa học tự nhiên. Pin có hai điện cực - cực dương và cực âm. Cực âm được kết nối với kết nối dương (+) trên pin và giữ các ion tích điện dương, và cực dương được kết nối với kết nối âm (-) và giữ (bạn đoán nó) các ion tích điện âm.

Giữa hai điện cực là thứ gọi là chất điện phân. Chất điện phân trong pin lithium (thường) là một dung môi hữu cơ có số lượng muối kim loại rất lớn (trong hầu hết các trường hợp, kim loại đó là lithium) như là một phần của lớp trang điểm. Điều này làm cho nó dẫn điện - điện có thể đi qua nó. Cực dương và cực âm nằm trong chất điện phân và được ngăn cách bởi một hàng rào vật lý để chúng không thể chạm vào.

Khi bạn xả pin (khi bạn đang sử dụng điện thoại và không sạc pin), cực âm sẽ đẩy các ion tích điện dương đi và cực dương tích điện âm thu hút chúng. Dòng điện chạy ra từ cực dương, qua thiết bị của bạn, sau đó trở lại cực âm. Có, điện đi qua một vòng và không "sử dụng hết" bởi thứ được cung cấp. Khi bạn sạc điện thoại, điều ngược lại xảy ra và các ion di chuyển từ cực âm qua chất điện phân đến cực dương.

Lithium là yếu tố hoàn hảo cho pin sạc: Nó nhẹ, dễ sạc và giữ sạc trong một thời gian dài.

Khi các ion này tiếp xúc với các nguyên tử tích điện trong điện cực, một phản ứng điện hóa gọi là quá trình oxy hóa - khử (oxi hóa khử) sẽ giải phóng các electron tích điện đi ra ngoài qua các điểm tiếp xúc với pin, được nối với các điện cực. Điều này tiếp tục sạc các ion lithium trong chất điện phân cho đến khi không còn đủ khả năng tích điện dương đủ mạnh để di chuyển qua chất điện phân và pin của bạn sẽ không còn sạc được nữa.

Liti là kim loại nhẹ nhất - số ba trong bảng tuần hoàn. Nó cũng rất dễ bị kích thích, giúp dễ dàng tạo ra một phản ứng hóa học mạnh mẽ. Điều này làm cho nó trở thành một kim loại gần như hoàn hảo để sử dụng trong pin sạc di động. Nó nhẹ, dễ dàng sạc lại và tiếp tục sạc trong một thời gian dài.

Điều gì có thể làm cho một pin phát nổ?

Để bắt đầu, hãy xác định ý nghĩa của vụ nổ trong trường hợp này. Chất điện phân dán bên trong pin lithium-ion cực kỳ dễ bay hơi. Nó có thể (và sẽ) phản ứng dữ dội với các kim loại khác và có nhiệt độ nóng chảy rất thấp (180 độ C). Bên trong vỏ pin kín, áp suất được tạo ra có thể tích tụ cho đến khi vỏ bị vỡ, sau đó nhanh chóng thoát ra. Áp suất tạo ra chất lỏng điện giải cực nóng có thể khiến những thứ khác bắt lửa. Một số pin lithium được thông hơi với một lỗ thoát để chúng không bị vỡ dưới áp lực. Khi vỏ pin bị vỡ và chất lỏng quá nóng chứa đầy kim loại nóng chảy bị trục xuất dưới áp suất, nó sẽ gây ra vụ nổ.

Có hai cách dễ dàng để làm cho pin lithium phát nổ - nhiệt và thiệt hại vật lý. Hãy nhìn vào cả hai.

Quá nóng và quá tải

Đây là lý do phổ biến nhất khiến pin bị hỏng. Đã xảy ra lỗi trong mạch sạc và nguồn điện đầu vào tiếp tục điều khiển phản ứng hóa học. Một nơi trong pin cuối cùng sẽ trở nên quá nóng và, vì nó vẫn đang được sạc, nó không thể hạ nhiệt, gây ra cái gọi là chạy trốn nhiệt.

Trong trường hợp này, phần nóng bắt đầu tự tạo nhiệt, khiến các khu vực khác trong chất điện phân bị quá nóng và chúng khiến nhiều điểm trong pin bị quá nóng. Nhiệt làm giãn nở chất điện phân và tạo ra hơi nước, tạo áp suất cho đến khi vỏ pin tách ra và đẩy hết áp suất và một số chất lỏng rất nóng, rất dính (và rất dễ cháy khi tiếp xúc với không khí).

Một cuộc chạy trốn nhiệt có thể xảy ra đủ nhanh đến mức bạn thậm chí không cảm thấy hơi nóng trước khi pin bị hỏng.

Khi vỡ như vậy xảy ra, nó có thể gây ra thiệt hại vật lý cho những thứ gần với nó - khi cầm điện thoại, bảng mạch và kính hoặc nhựa. Những vật liệu này cũng có thể bắt lửa từ nhiệt, từ đó làm cho chất điện phân thoát ra bắt lửa và hoạt động giống như napalm - lửa dính vào vật cho đến khi nó cháy qua chúng hoặc tự bốc cháy.

Quá trình chạy trốn nhiệt có thể xảy ra rất nhanh và mọi thứ có thể chuyển từ "bình thường" sang hỏng hóc nghiêm trọng bên trong pin trước khi nhiệt được truyền qua điện thoại của bạn sang tay bạn. Rất may, hàng trăm triệu pin lithium được sản xuất mỗi năm có tỷ lệ thất bại cực kỳ thấp (gần như không có ý nghĩa thống kê) do chạy trốn nhiệt, một phần là do các biện pháp an toàn (yêu cầu đăng ký) như các chất phụ gia không bắt lửa cho chất điện phân và lớp phủ.

Khi điện thoại của bạn nói với bạn rằng nó quá nóng và sẽ không sạc hoặc chạy ở tốc độ tối đa, nó cần hạ nhiệt để chạy trốn nhiệt không xảy ra. Nghe một ít pop-up và để nó nguội.

Thiệt hại cơ học

Pin lithium được thiết kế để có trọng lượng nhẹ, mang lại sản lượng cao và dễ sạc. Điều này có nghĩa là lớp vỏ bên ngoài và (các) rào chắn ngăn cách các điện cực rất mỏng và nhẹ, với phần lớn trọng lượng đến từ các bộ phận thực sự có thể cung cấp năng lượng cho điện thoại của bạn.

Bởi vì các phân vùng và vỏ mỏng, chúng khá dễ bị thủng hoặc rách. Nếu cấu trúc của pin bị hỏng theo cách làm cho các điện cực chạm vào, sẽ xảy ra đoản mạch. Sự phóng điện tức thời là chất nổ, có thể (và sẽ) làm nóng chất điện phân và tạo ra áp lực để đẩy nó ra ngoài thông qua bất kỳ vỡ trong vỏ pin. Trời nóng, dễ cháy và tiếp xúc với tia lửa. Đó là một công thức cho thảm họa.

Trời nóng, dễ cháy và tiếp xúc với tia lửa. Đó là một công thức cho thảm họa.

Một vỏ bọc mỏng cũng là một biện pháp phòng ngừa an toàn, mặc dù nghe có vẻ điên rồ. Kim loại mỏng hơn dễ vỡ hơn, do đó ít áp lực hơn có thể tạo ra bên trong vỏ kín - về cơ bản tạo ra lỗ thông hơi. Đẩy chất lỏng nóng dễ cháy dưới áp lực không phải là một điều tốt. Để xây dựng áp lực nhiều hơn cho đến khi nó vỡ một trường hợp dày hơn là tồi tệ hơn.

Các kim loại khác tiếp xúc với chất điện phân cũng có thể tạo ra tia lửa dẫn đến thất bại. Tôi sẽ cho phép bạn tự tìm kiếm YouTube để xem những người cực kỳ ngớ ngẩn chọc thủng pin điện thoại để khiến chúng phát nổ. Phản ứng với kim loại nước ngoài làm điều tương tự như ngắn, nhưng ở quy mô nhỏ hơn.

Còn Note 7 thì sao?

Hình ảnh tín dụng reddit người sử dụng

Để bắt đầu, không ai ngoài Samsung biết tại sao pin trong một số Note 7 đã phát nổ. Họ đã gửi một tuyên bố ngắn thông qua Vương quốc Anh, bộ phận không thực sự có ý nghĩa. Từ ngữ "cực dương-cực âm tiếp xúc" nghe có vẻ như chúng đang mô tả một đoạn ngắn, nhưng như được viết, nó không có nghĩa gì. Tôi sẽ không cố gắng diễn giải điều gì đó không rõ ràng trong trường hợp như thế này. Nhưng tôi có thể nói những gì tôi nghĩ là một chiếc ghế bành không bao giờ nhìn thấy chiếc Note 7 phát nổ hay tự kiểm tra một chiếc đã tự phát nổ, một tình huống mà quần short anode cho cực âm có ý nghĩa nhất.

Bởi vì mọi người đã báo cáo rằng pin Note 7 bị hỏng mà không được cắm và một số lượng lớn điện thoại mà chúng ta thấy trong ảnh không bị cháy, tôi sẽ cho rằng đó không phải là tình huống chạy trốn nhiệt, mặc dù Bộ Y tế Canada đã nói một cách rõ ràng thất bại ở Canada là do quá nóng,

Bất cứ ai ngoài Samsung chỉ có thể đoán được những gì đang xảy ra.

Một tình huống chạy trốn nhiệt không phải là "tức thời" như một thời gian ngắn trực tiếp, và giải pháp điện phân bị kích thích sẽ mất nhiều thời gian hơn để thoát pin nổ sau đó tiếp tục sau khi vụ nổ làm vỡ vụ án. Không chỉ một phần của điện thoại sẽ bị đốt cháy, cũng như các vật thể khác trong khu vực ngay lập tức. Một vụ nổ nhiệt cũng sẽ khiến pin bị phồng lên trước khi vỏ linh hoạt bị vỡ và không có chỗ để mở rộng, pin bị sưng sẽ làm vỡ lớp vỏ ngoài của điện thoại. Có những video trên YouTube cho thấy điều này xảy ra như thế nào và đây là một ví dụ tuyệt vời (mặc dù cũ) về việc ai đó lách các biện pháp an toàn để thực hiện. Ai đó sẽ đề cập đến điện thoại sưng lên trước khi nó nổ, tôi nghĩ.

Tôi cũng không nghĩ rằng bất kỳ vật thể lạ hoặc thức ăn thừa sản xuất nào đang tiếp xúc với chất điện phân. Tôi biết đây là một lý thuyết phổ biến, nhưng nếu một lô pin (chúng tôi thậm chí không chắc chắn "lô" này lớn như thế nào trong trường hợp này) thì tất cả đều có các hạt nhỏ trong chất điện phân, chúng ta sẽ thấy nhiều Note 7 hơn nổ tung.

Một ngắn bên trong pin hoặc trong mạch sạc kết hợp với chất điện phân được xử lý bằng các chất phụ gia không bắt lửa dường như có nhiều khả năng đối với tôi. Một vụ nổ nhanh chóng giải phóng một lượng nhỏ áp suất và chất lỏng cùng một lúc có thể nhanh chóng tự bốc cháy nếu không có gì tiếp xúc với điện thoại. Khi điện thoại tiếp xúc với thứ gì đó dễ cháy, hãy nói chỗ ngồi của một chiếc xe Jeep, nó có thể gây ra hỏa hoạn.

Tất nhiên, có thể có nhiều yếu tố khác mà chúng ta không biết. Quy trình sản xuất được sử dụng để tạo ra pin lithium-ion cho điện thoại giúp chúng rất an toàn khi sử dụng. Nhưng cũng có rất nhiều điều có thể đi sai.

Một báo cáo sơ bộ của Samsung cho các cơ quan quản lý Hàn Quốc đổ lỗi cho lỗi sản xuất khiến các tấm pin trong pin tiếp xúc, gây ra "nhiệt quá mức". Báo cáo lưu ý rằng cần phân tích nhiều hơn để xác định chính xác nguyên nhân.

Kết luận ban đầu cho thấy một lỗi trong sản xuất gây áp lực lên các tấm chứa trong các tế bào pin. Điều đó lần lượt đưa các cực âm và cực dương tiếp xúc, gây ra sức nóng quá mức. Tuy nhiên, Samsung nhấn mạnh rằng cần phải tiến hành phân tích kỹ lưỡng hơn để xác định "nguyên nhân chính xác" của việc hỏng pin.

Những gì chúng ta biết về Note 7 và pin của nó

Chúng tôi không biết chính xác những gì đang xảy ra với Note 7 cũng như không có ai ngoài Samsung. Nhưng chúng ta có thể đưa ra một phỏng đoán có giáo dục dựa trên những bằng chứng nhỏ mà chúng ta biết. Và cuối cùng, nó không thành vấn đề. Note 7 đã được Samsung xác định là bị lỗi và tất cả chúng ta đều phải ngừng sử dụng và trả lại chúng. Một sự thay thế mà không có vấn đề là trong sản xuất và đang trên đường đến kênh bán hàng. Chúng ta không cần biết tại sao nó phát nổ để biết rằng chúng ta nên loại bỏ nó.

Samsung khuyên bạn nên tắt Note 7 và ngừng sử dụng.

Samsung và nhà cung cấp dịch vụ của bạn (hoặc các nhà bán lẻ khác như Target hoặc Best Buy) có các chính sách và phương thức phù hợp cho phép bạn trả lại Note 7 mà không mất bất kỳ khoản tiền nào. Một số thiết bị cho mượn mà bạn có thể trả lại khi điện thoại Note 7 được sửa chữa tìm đường lên kệ, trong khi những thiết bị khác chỉ đơn giản là hoàn lại tiền. Hoặc là tùy chọn tốt hơn là mạo hiểm với bàn tay hoặc khuôn mặt của bạn nếu pin không thành công.

Chúng tôi đã biên soạn mọi thứ bạn cần biết ở một nơi và chúng tôi cũng sẵn lòng trả lời bất kỳ câu hỏi nào chúng tôi có thể trong các nhận xét hoặc trên phương tiện truyền thông xã hội.

Thu hồi Samsung Galaxy Note 7: Mọi thứ bạn cần biết