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最近、9to5Macが、iPhone 6が発火したためにサイクリストが3度目のやけどを負ったと報告した。 自発的に火をつける電話電池のニュースは何も新しいものではありません、燃やされた犠牲者のいくつかの恐ろしい写真と一緒に前に広くカバーされていました。 それでも、空気ははっきりしていません、そして、私たちはあなたを嘔吐させるかもしれないそれらの写真のどれも引いた爆発に導く実際の科学的な現象を説明しようとします。
スマートフォンのコアバッテリ技術は過去20年間で画期的な進歩を見たことはありませんが、それを取り巻くすべてのものが飛躍的に進歩しました。 バッテリー管理、充電方法からIC内蔵ケーブルまで、今日では最も洗練された方法でバッテリーに電力を供給しています。
それでは、なぜこれらのいまいましい電池が自分自身や近くにあるものを煙や炎の中に飲み込まないようにすることができないのでしょうか。 その質問に答えるためには、首の深さではなく腰までの高校の科学に飛び込む必要があります。
リチウムイオン電池は「タイト」です
リチウムイオン電池の構造は、リチウムイオン電池が非常に多くの警告を伴う理由を理解する上で非常に重要な役割を果たします。 下の画像のように、電池の2つの基本的な構成要素である陽極と陰極はシートの形をしています。 短絡を防ぐために、多孔質の「セパレータ」シートが2つの間にあります。 陽極 - セパレータ - 陰極の この組み合わせ全体は、あなたの平均的なスマートフォンのバッテリーの数mmの厚さに数回積み重ねられています。
このような密集したパッキングはわずか数mmの厚さで数千mAhの容量を可能にしますが、またすぐに見るように災害のための避けられないレシピです。
ベイン：熱暴走
いずれの電池においても、陽極と陰極とが直接接触すると、短絡が発生する。 バッテリーの内部温度が上昇するため、これはバッテリーにとっては悪いことです。 そして、リチウムイオン電池の場合、これは自己放電のサイクルを開始し、さらに温度を上昇させるのでさらに悪い。 これは「熱暴走」と呼ばれます。 そしてこれは爆発の前兆として働く。
ここでは、リチウムイオン電池の密集した構造は、アノード - カソードが非常に薄いセパレーターによって分離されているので、それ自身の敵です。 熱暴走が始まると、高エネルギー密度のリチウムイオン電池も火災の燃料として機能します。
爆発する主な理由
これらのガスが発生すると、バッテリー内部の圧力が上昇し、最終的に爆発につながります。
バッテリーの短絡はそれ自体では起こりません。 製造工程から充電や作業環境などの外的要因までの範囲にわたる多くの要因が責任を負っています。
製造不良
バッテリーが急成長する原因のリストの1つ目は、製造の品質とプロセスがゆるんでいることです。 これはまたより安い電池及び電話がそれにもっと敏感であるという事実を反映する主な原因でもあります。 リチウムイオン電池の製造はロケット科学ではありませんが、含まれる材料が危険で不安定なため、ある程度のQCを維持する必要があります（リチウム）。
より安い電池は一般的に劣った品質のセパレーターを使用します、そしてそれは急速に劣化して、短絡を引き起こします。 このような電池はまた、きれいな環境で組み立てられず、端子の周囲に粒子が堆積し、これもまたショートの原因となる。 外装もまた限界に達しておらず、鈍い力や衝撃に耐えるには不十分です。
充電方法
一晩充電するためにあなたの携帯電話を維持したり、1％までそれを排水？ あなたがこれら両方のことをするならば、心配しないでください、それはあなたの電話を乾杯させることはないでしょうが時間が経つにつれてあなたのバッテリーの健康に影響を与えるだけです。 リチウムイオン電池は3.7から4.2ボルトの範囲で平和ですが、それらを5ボルト以上に充電するか、または3.2ボルト以下に放電するとそれらが誘発されます。
今日のすべてのスマートフォンは、電圧が制限値を超えるのを防ぐために回路を内蔵していますが、これもまた安価で標準的でないバージョンでは、最初にkaputが採用されています。 非標準の充電器も同様に危険です、それはそれがあなただけでなくあなたのバッテリーにとって致命的であることができる主電源を含むのでさらにもっともっともっと危険です。
iPhoneをご使用の方： iPhoneを正しい方法で充電するための専用ガイドがあります。
物理的損傷
私たちが揚げ電話の事件の歴史を見ると、根本的な原因は一般的に電話が非標準的であるか偽物であると考えられています。 しかし、今回のケースではiPhoneが犯人であると見ているので、それを除外することができます。 推定原因のように見えるのは、落下による激しい衝撃であり、セパレータの破裂および大規模な短絡につながる。 だからこそ、あなたは怒りに合わせてあなたの携帯電話を叩いてはいけません。
バッテリー粉砕機
最後に、熱についても少し触れておく必要があります。 外部温度が長時間60℃を超えたままになっていると、完全に高品質で高品質のバッテリーも熱暴走します。 それで、あなたの電話を暖炉のそば、部屋の暖房器具の近く、または長時間太陽の下に置かないでください。
安全な温度に関しては、BatteryUniversityの次の表に従ってください。
しかしなぜ爆発？
技術的なことを詳しく説明しないと、熱暴走が発生する上記の理由のいずれかによって、バッテリー内部の熱が増加します。 さらに、暴走の固有の現象により、内部の熱は最大150℃に達することがあります。
この温度で、シート間のセパレータは溶融し、より大きな規模で短絡を引き起こす。
溶融分離器および過熱電解質はいくつかのガスを生成するいくつかの超複雑な化学反応を受ける。 これらのガスが発生すると、バッテリー内部の圧力が上昇し、最終的に爆発につながります。 しかし、それは必ずしも結果ではありません、時にはバッテリーが膨らんで失敗することがあります。
1.ハロン、ハロン代替品または消火器を使用して火を消し、追加の可燃性物質に広がらないようにします。
2.火を消した後は、水または他の非アルコール系液体で装置を冷却して、装置が冷却され、追加の電池セルが熱暴走しないようにしてください。
そして、どんな不幸な出来事でもあなたの近くの何人かのバッテリーが自己燃焼を始めることに決めた、火を消すためにFAAからの上記のアドバイス（PDFファイル）に従うべきです。
だから我々は何を学びましたか？
私たちが結論づけることができることの一つは、サブパーバッテリーとコンポーネントが失敗で主要な役割を果たすということです。 安い充電器とケーブルも同様に責任があります。 しかし、あなたの電話を長時間接続し続けてもこれは起こりません。 故意に損傷を与える電池は、よくそれらは何もすることができない 仕事の カテゴリの 馬鹿に なります。 また、すべてのバッテリの誤動作がTNTに変わるわけではなく、膨らんだり、液漏れしたり、動作を停止したりするだけのものもあります。
この説明者がこの質問に科学的に答えたと思います。 さらに質問がある場合は、コメントで遠慮なくpingしてください。 幸せで安全な充電
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