Wie es funktioniert und warum eine Batterie kann explodieren

Vorfälle mit Batterien Samsung Galaxy Note 7 hatte eine Debatte neu eröffnet, die ganz eigentlich nie geschlossen hat: Warum explodieren? Sind sie gefährlich?

Da Smartphones unser Leben überschwemmen, ist die Lebensdauer der Batterie die Kopfschmerzen von vielen; beide Benutzer, die immer für Ressourcen suchen sie, und die Hersteller zu erweitern, bleibt die Herausforderung Terminals zu entwerfen mit mehr Autonomie.

Inzwischen haben die jüngsten Vorfälle von Batterien von Samsung Galaxy Note 7 nicht mehr wiederholt, wieder auf den Tisch legen eine wiederkehrende Debatte: die Frage der explosiven Batterien.

In der Tat ist die koreanische phablet nicht die einzige von diesem Problem betroffen. Vor ein paar Monaten einige Xiaomi Geräte explodierte durch zu Überhitzung.

Aber anstatt Öl ins Feuer der Zugabe, werden wir einige Fragen über den Betrieb der Batterien reagieren und somit bestimmen, ob sie tatsächlich gefährlich sein kann.

Was sind die Batterien und wie funktionieren sie?

Batterien sind kleine Behälter der chemischen Energie, die durch diese Komponenten gebildet ist:

  • Anode oder positive Elektrode. Hergestellt Lithium-Kobalt-Oxid. Das Metall wird laminiert und zu den anderen zwei Hauptkomponenten eingehalten, die auch auf dem Blatt sind.
  • Kathode oder negative Elektrode. Hergestellt porösem Kohlenstoff.
  • Separator. Lamina die Anode und Kathode trennt Kurzschlüsse zu vermeiden. In der Regel perforiert Kunststoff.
  • Elektrolyt. Organische Lösungsmittel, in dem die Anode, Kathode und Separator, der den Austausch von Ionen zu fördern, wirkt eingetaucht sind. Es ist eine hoch entflammbare Flüssigkeit in denen Lithiumsalze verdünnt.
  • Sensoren, Wandler und Regler, die die Stabilität der Komponenten zu überwachen und die bestmöglichen Be- und Entladen zu gewährleisten.

Wenn an das Stromnetz angeschlossen ist, beginnt eine chemische Reaktion innerhalb und Elektronen von der Anode zur Kathode übertragen. Einmal geladen, können Sie ein Gerät liefern, bis alle Elektronen übertragen worden ist, und einen eingebauten, schalten Sie die Verbindung trennen.

Ist es gut, der Handy-Akku zu lassen ist vollständig entladen?

Dieser chemische Prozess hat seine Grenzen. Eine Batterie kann so viel Strom wie Energie erzeugen ihre chemischen Komponenten zu speichern. Die Lithium-Ionen mit einer Dichte von fast 150 Wh Energie, Leistung hat in den vergangenen 25 Jahren deutlich verbessert, aber immer noch durch den chemischen Faktor begrenzt. Daher ist die einzige Art und Weise der Batteriekapazität zu erhöhen, ist die Verbesserung der Energieeffizienz und Größe.

Warum also explodieren?

Lassen Sie uns mit der Behauptung beginnen, dass die Batterien in der Regel normal sind sicher und es ist nicht üblich, zu explodieren. Wenn es tritt häufig aufgrund von Defekten oder Missbrauch von Mobile Herstellung.

Die wirklich gefährliche Komponente ist der Batterieelektrolyt, seine Entflammbarkeit. Wenn eine Batterie explodiert, da die Temperatur erhöht ist, ist der Druck zu hoch ist und die Gehäuse Ausbeuten den Elektrolyten zu verbrennen.

Das Design Engineering-Professor am Imperial College London, Billy Wi erklärt, dass „Thermal Management von entscheidender Bedeutung ist. Wenn die Batterie auf über 80 Grad erhitzt wird, kommt es vor, was eine thermische Instabilität genannt wird, wo die Komponenten zu zersetzen beginnen und wann explodieren kann. "

Also muss man mit der Temperatur unserer mobilen vorsichtig sein. Um einen übermäßigen Anstieg zu verhindern wird empfohlen, die Batterien nicht von zweifelhafter Qualität oder Verwendung Ladegeräte ohne Sicherheiten zu kaufen.

Zukunftsszenario

Es scheint, dass die Festkörperbatterien den flüssigen Elektrolyten die am häufigsten verwendete in Zukunft fehlen, zumal sie sind viel sicherer. Diese Batterien können porösen Kohlenstoff-Anode verzichtet werden, wodurch die Beseitigung interne Komponenten können nicht helfen, Energie zu erzeugen.

Metall-Batterien sind viel versprechend auch Optionen, aber als Wi'll wohl noch 20 Jahre warten, um die kommerzielle Schaltung zu erreichen.