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Note7“爆”款接二连三，厂家该如何把好电池关？
2016-09-18 09:48:16 栏目：关注安全
核心导读
文章脉络/关键词：
锂电池安全、手机电池爆炸原因、三星Note7电池问题、锂电池检测标准、电池质量管控
内容摘要：
三星Note 7与S7 edge接连发生电池爆炸事故，引发行业对锂电池安全的高度关注。本文从专业角度解析锂电池爆炸的六大原因，并详细介绍安全设计、材料优化及国际检测标准，为手机厂家把好电池质量关提供技术参考。
AI 深度解读
2016年三星Galaxy Note 7电池危机成为消费电子行业的标志性安全事件，而S7 edge的类似事故更暴露出锂电池安全隐患的系统性风险。这一系列事件不仅导致三星全球召回与巨额损失，更推动各国监管机构强化电池安全标准。从产业视角看，锂电池作为高能量密度储能器件，其安全性涉及材料科学、制造工艺、电路设计等多环节协同。阳极阴极接触、电解液泄漏、隔膜失效等微观层面的缺陷，都可能在宏观层面引发热失控。对于制造商而言，建立从原材料筛选、生产过程监控到成品全项检测的完整质量体系至关重要。当前IEC 62133、UL 2054、GB/T 18287等标准已从电性能、环境适应性、滥用测试三个维度构建安全框架，企业需将合规检测与主动预防相结合，方能在快充与高续航的技术竞赛中守住安全底线。
今年3月11日，Daniel在加利福尼亚的百思买零售店购买了Galaxy S7 edge，而在5月30日，当他在俄亥俄州的一家亚马逊书店内工作时，他口袋内的S7 Edge突然自燃，导致大腿严重烧伤。
其实三星英国在本月初就已经发布了一份手机召回声明，在声明中他们给出了手机会爆炸的具体的原因，三星称：“根据我们的调查显示，我们发现问题存在于电池中，当阳极和阴极互相接触的时候就会出现电池过热的现象，从而引发爆炸，这是一个非常少见的加工错误。”
接下来摩尔实验室以专业的角度告诉大家成为“爆”款手机的种种原因。
锂电池爆炸的六大原因：
1外部短路
2内部短路
3 过充
4过放
5水份含量过高产生气体导致内部压力增大
6负极容量不足
锂电池安全设计
1、锂电池内部采用开关原件。在电池内部温度上升时，阻值随之上升，温度过高后停止放电，防止过度放电的情况。
2、设置电池出气孔。在电池内压上升到一定程度后出气孔自动打开，保持内压的平衡，防止电池炸裂的情况出现。
锂电池材料安全
1、优化电解质体系
发展低溶剂或无溶剂的聚合物电解质、无机有机复合电解质或无机固体电解质是提高电池安全性的根本举措。
2、提高负极嵌锂电位
提高负极的嵌锂电位能有效改善电池的安全性和循环使用寿命。
3、选择适当材质的正负极隔板材质
在温度上升一定程度后，正负极隔板材料自动溶解，防止锂离子通过，停止内部的充放电反应。
4、选用合格的胶黏剂
粘结剂不合格，产生掉粉，形成毛刺造成隔膜穿刺，内部短路，最后导致锂电池爆炸。
锂电池安全检测标准
目前锂电池的各种标准主要从三个角度考察锂电池的安全及电性能：
1、电池使用安全性能；
2、环境适应性；
3、电性能。
| 对应标准 | 应用安全性能 （电芯、电池） |
环境适应性能 （电芯、电池） |
电性能 （电芯、电池） |
| IEC 61960 | —— | —— | 1.20℃放电 2.-20℃放电 3.高速率放电 4.荷电保持及恢复 5.长时间贮存 6.循环能力 7.ESD 8.内阻 |
| IEC 60086-4 | 1.外部短路 2.强制放电 3.不正常充电 4.错误安装 5.过放电 |
1.低气压 2.温度循环 3.振动 4.冲击 5.撞击 6.挤压 7.自由跌落 8.温度冲击 |
—— |
| IEC 62133 | 1.持续低速率充电 2.外部短路 3.强迫放电 4.高速率充电 5.过充电 |
1.振动 2.机械冲击 3.温度循环 4.自由跌落 5.热冲击 6.挤压 7.低气压 8.电池外壳应力 |
—— |
| MITI(1962:No.85) 1stClause: Appendix 9 |
1.外部短路 2.强制内部短路 3.过充电保护 |
1.热冲击 2.挤压 3.跌落 |
—— |
| GB/T 18287 | 1.热冲击 2.过充电 3.短路 4.重物冲击 5.过充电保护 6.过放电保护 7.短路保护 |
1.恒定湿热性能 2.振动 3.碰撞 4.自由跌落 |
1.0.2C5A放电性能 2.1C5A放电性能 3.高温性能 4.低温性能 5.荷电保持能力 6.循环寿命 7.贮存 |
| UL 1642 | 1.外部短路 2.异常充电 3.强制放电 |
1.挤压 2.重锤冲击 3.热冲击 4.温度循环 5.机械冲击(碰撞) 6.低气压 7.振动 8.弹射 |
—— |
| UL 2054 | 1.外部短路 2.异常充电 3.滥充电 4.强制放电 5.限功率测试 6.元器件温升 |
1.挤压 2.重锤冲击 3.热冲击 4.温度循环 5.振动 6.燃烧 7.机械冲击(碰撞) 8.跌落 9.250N挤压 10.外壳应力 11.外壳防火 |
—— |
不同标准对电池的检测各有侧重：
IEC 61960主要侧重于锂电池的电性能测试；
IEC 62133和日本JIS C 8714要求侧重于产品使用安全和环境适应性安全；
GB/T 18287不仅包含了部分安全检测项目，还涵盖了性能测试；
UL2054和UL 1642则全面考察电芯和电池在各种使用环境下，包括故障条件、重压条件、燃烧条件下的安全性。
与国外不同，除了SDI电池之外，三星还使用了新能源科技（ATL）生产的电池，在国内发布的三星Note7采用的正是此款电池，目前该产品只为中国产品所搭载，该公司的工厂则设在东莞松山湖。新能源科技（ATL）高管表示，这款手机约有65%的电池来自SamsungSDI，35%来自新能源科技，该公司只为中国销售的Note7供应电池。据韩国媒体报道称，因三星SDI生产的电池有安全隐患，三星电子决定弃用SDI转投中国电池厂商ATL。目前，三星电子已向中国电池厂商要求追加供应400万块电池。
摩尔实验室作为新能源科技（ATL）、OPPO、VIVO等公司的合作实验室，是CTIA最早授权的电池实验室，拥有完备的电池检测能力和技术经验，可为客户提供包括锂电池航空运输简单UN38.3、CB-IEC62133、CTIA-IEEE1725/1625、CQC等检测认证服务，协助客户对电池品质严格把关。
对于大多数的智能手机消费者来说，使用时要注意以下情况：
过犹不及——切勿长时间充电，虽然设计了充电保护，但难免保护失灵造成过热爆炸
勤快充电可延长电池寿命——电量50%以下就可以充电，不要等到电量耗尽才充电；
充电还是原配好——尽量使用厂家原配的充电器充电；
一分钱一分货——选择大品牌的移动电源
想要远离“爆”款手机，应该选择经过了像摩尔实验室这类有资质的专业机构检测的产品才有保障。
想了解更多电池检测认证内容，请点击www.morlab.com,或拨打热线电话0755-36698555。
常见问题
Q: 锂电池爆炸的主要原因有哪些？
A: 锂电池爆炸主要有六大原因：外部短路、内部短路、过充、过放、水分含量过高导致内部压力增大，以及负极容量不足。其中内部短路最为危险，通常由隔膜破损或金属异物刺穿导致正负极直接接触引发。
Q: 手机厂家如何从设计层面提升电池安全性？
A: 厂家可从三方面入手：一是电路安全设计，如采用PTC热敏电阻防止过放、设置防爆阀平衡内压；二是材料优化，包括使用低溶剂电解质、提高负极嵌锂电位、选用热熔性隔膜；三是严格遵循IEC 62133、UL 2054等国际检测标准进行全项验证。
Q: 锂电池需要经过哪些国际安全检测标准认证？
A: 主流标准包括：IEC 61960（侧重电性能）、IEC 62133（侧重使用安全与环境适应）、UL 1642/2054（北美市场强制认证）、GB/T 18287（中国国家标准）及日本MITI标准。各标准覆盖短路、过充、挤压、热冲击、振动等滥用测试项目，企业需根据目标市场选择对应认证。
