苹果手机充电爆炸 从苹果手机爆炸解析手机锂电池

2017年以来，苹果的一切似乎都很糟糕。第一，与高通诉讼是一脉相承的。后来随着iPhone 8、iPhone X等手机的发布，原本应该再创佳绩的苹果经历了“爆门”、“冻门”、“降速门”等一系列事件。但是，最近有消息说苹果爆炸了。因为手机零件多，稍有不慎就有可能导致手机爆炸。

看很多手机爆款，手机电池是关键因素。今天我们来看看手机电池。

一、手机电池的组成

有些手机是镍氢电池，但智能手机是锂离子电池。锂离子电池是目前使用最广泛的锂电池，根据不同的要求可以制成扁平矩形、圆柱形、矩形和纽扣形。

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镍氢电池

目前，镍氢电池由于电池寿命短、记忆效应等原因，已经逐渐被手机厂商淘汰。

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锂离子电池

基本组成:正负极、隔膜和外包装材料

分类:锂离子电池包括液体锂离子电池和聚合物锂离子电池。有时候标有锂离子的电池是锂离子电池，但不一定是液体锂离子电池可以吃，也可能是聚合物锂离子电池。

那么，这两种电池有什么区别呢？

相似性:两个系统的工作原理是一样的。两者都是通过锂离子嵌入和脱嵌过程实现充放电，其中锂离子嵌入负极充电，锂离子从负极脱嵌放电。

不同:

现在的手机为了轻便和容量，都是使用聚合物锂离子电池，无论是iPhone那样的软袋，还是之前诺基亚那样的塑料硬壳，都属于聚合物锂离子电池。

锂电池为什么会爆炸:

在极端情况下，锂电池内部会发生化学反应，产生大量气体。这时候液态锂电池被一个金属外壳包裹着，内压相当高的时候外壳就会爆裂爆炸。聚合物锂电池只要内压稍高就会膨胀或爆裂。

二、未来手机电池的材料

锂电池发展处于瓶颈期，能量密度接近物理极限。我们需要新的材料或技术来实现锂电池的突破。以下电池材料已经受到业内人士的青睐，或将成为突破锂电池壁垒的突破口。

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硅碳复合阴极材料

随着数字终端产品的大屏幕化和功能多样化，对电池寿命提出了新的要求。目前，锂电池材料的克容量较低，不能满足日益增长的终端对电池的需求。

作为未来的阳极材料之一，硅碳复合材料的理论克容量约为4200mAh/g，比石墨阳极高10倍以上。产业化后，电池的容量会大大提高。目前，硅碳复合材料的主要问题如下:

充放电时体积膨胀可达300%，会导致硅颗粒粉化，材料容量损失。同时吸液能力差。

循环寿命差。目前，上述问题正在通过硅粉纳米化、硅碳涂层和掺杂等手段得到解决，部分企业取得了一定进展。

R&D企业:

BTR、斯诺、星城石墨、湖州创亚、上海杉杉、华为、三星等

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钛酸锂

近年来，国内对钛酸锂的研发热情很高，钛酸锂的优势主要包括:

循环寿命长，属于零应变材料，不生成传统意义的SEI膜;安全性高。其插锂电位高，不生成枝晶，且在充放电时，热稳定性极高;可快速充电。

目前限制钛酸锂使用的主要因素是其价格过高，高于传统石墨。另外，钛酸锂的克容量很低，约为170 mAh/g，只有改进生产工艺，降低生产成本，才能发挥钛酸锂循环寿命长、充电快等优点。结合市场和技术，钛酸锂更适合于对空没有要求的公交车和储能领域。

R&D企业:

珠海银龙、四川兴能、湖州魏宏电力有限公司、深圳市背叛新能源材料有限公司、湖南杉杉新材料有限公司等。

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石墨烯

自2010年获得诺贝尔奖以来，石墨烯引起了全世界的关注，尤其是在中国。我国掀起了石墨烯的研发热潮，石墨烯具有良好的透光性、优异的导电性、高导热性和高机械强度等诸多优异性能。石墨烯在锂离子电池中的潜在应用包括:

作为负极材料。石墨烯克容量高，可逆容量约700mAh/g，高于石墨阳极。此外，石墨烯良好的导热性保证了其在电池系统中的稳定性，石墨烯片之间的间距大于石墨，使得锂离子能够在石墨烯片之间顺畅扩散，有利于提高电池的动力性能。由于生产工艺不成熟，石墨烯结构不稳定，石墨烯作为阳极材料仍存在一些问题，如初始放电效率低，约65%；循环性能差；价格比传统石墨阴极高。

作为正负添加剂，可以提高锂电池的稳定性，延长循环寿命，增加电池的内部电导率。

鉴于石墨烯批量生产工艺不成熟、价格昂贵、性能不稳定，石墨烯将首先作为锂离子电池正负极添加剂使用。

相关企业:

佳威股份、徐东光电、青岛浩鑫新能源、厦门科娜等。

第三，谣言

关于手机充电的传言很多。在查阅了大量科学资料后，边肖帮助大家辟谣。

谚语1:新手机第一次充电必须超过12小时，否则会缩短使用寿命。

很久以前手机用的电池都是镍氢电池，有记忆效应，就是要充满电12小时以上。现在的手机基本都是用锂电池，没有记忆效应，不用充电12小时。锂电池的寿命与充电次数有关，一般可以充电1000次左右。

谣言二:手机完全没电就充电。

所谓“深度放电”，就是在电池快耗尽的时候给电池充电，对电池造成很大的损失。三星在一篇关于如何延长手机电池使用寿命的博文中也给出了同样的建议。

谚语3:手机最好充满电

手机电池从25%充电到100%会降低电池容量，缩短电池寿命。从任何功率水平充电到100%都不是个好主意。因为高电压会对电池产生压力，会长期磨损电池。

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