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魅族前副总裁谈iPhone钢壳电池

来源:空白科普 时间:2024-09-24 15:19 阅读

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iPhone16发布后,最引人关注的就是其首次采用钢壳电池的产品线。

由于不久之前爆发的黎巴嫩寻呼机爆炸事件,人们普遍非常担心iPhone16改用的钢壳电池安全性如何?

钢壳电池,真的会增加爆炸风险吗?

(太长不看版回答:不会。)

图源网络

首先,官方声明这一设计变更主要是为了符合即将生效的欧盟规范,同时也能在确保安全的前提下提升电池电芯密度5%-10%,从而提升电池的性能和寿命。此外,这一设计变更还使得电池更容易拆卸和更换,符合新的《电池法》(EU)2023/1542的要求。

其次,我们需要介绍一下,目前市场上的锂电池种类主要有三种:

圆形锂电池,是指圆柱型锂电池。最早的圆柱形锂电池是由日本SONY公司于1992年发明的18650锂电池,因为18650圆柱型锂电池的历史相当悠久,所以市场的普及率非常高。绝大部分充电宝中使用的正是18650电池。该大部分圆柱电池均采用强度较高的不锈钢作为壳体,并具有防爆安全阀的等附件,因此其具有不错的安全强度。如市面上常见的充电宝便是使用18650钢壳电池。

方形锂电池,通常有铝壳或钢壳电池。方形电池的普及率在国内很高,随着近年汽车动力电池的兴起,国内动力电池厂商多采用电池能量密度较高的铝壳方形电池为主,因为方形电池的结构较为简单,所以整体附件重量要轻,相对能量密度较高。

软包锂电池,所用的关键材料与前述的传统的钢壳、铝壳锂电池之间的区别不大,不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜)。软包装材料通常分为三层,即外阻层(一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)、阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。软包电池循环性能好,软包电池的循环寿命更长,100次循环衰减比铝壳少4%~7%;设计灵活,外形可变任意形状,可以更薄,但不足之处是一致性较差,成本较高,容易发生漏液。

电池已经成为我们生活不可或缺的一个部分

其次,我们需要了解锂离子电池的充放电过程。

锂离子电池的工作原理是指:当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。

不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。

如果把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就像是运动员,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字——摇椅式电池。

锂电池的工作原理

但如果这把摇椅的正负极相接,那么就可能会发生短路,产生电火花,出现安全风险。

在之前的iPhone15使用的则是软包电池。

在拆机过程中,软包电池的轻微弯折和磕碰是几乎难以避免的,这导致了潜在风险的存在。尽管一般手机电池的短路电压也远低于对人造成伤害所需的电压。

但,如果改用为钢壳电池,不论是方形电池还是圆柱形电池,由于其具有刚性结构,相对更为安全,可以避免拆卸中的弯折和磕碰问题,反而增加了其安全性。

也许会有人说,当初的三星Note7事件不就是电池问题吗?

但三星Note7正是由于软包电池的正负极隔膜脆弱,同时由于设计失误导致机内空间狭窄,在出厂就已经遭到挤压,当发生碰撞时则可能会进一步导致正负极之间的隔离被破坏,造成短路爆燃。

对此,我们可以得出结论,钢壳电池由于其自身强度更高、正负极需要物理距离和绝缘片双重隔离,所以发生燃爆的概率更低,更为安全。

当然,黎巴嫩爆炸事件必然会导致全球电子产品购买者的恐慌。作为消费者,我们有权力去质疑和选择更为安全放心的产品。


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