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为什么笔记本用锂离子电池不安全

2009-05-26 09:21:12 栏目:通讯专栏

    摩尔实验室(MORLAB)注意到仅2009年5月份就发生了若干起与锂电池相关的安全事故,其中比较典型的有惠普笔记本电脑电池召回事件、HTC Touch Pro原装电池燃烧事件等。

    5月中旬,惠普宣布实施一项电池组主动召回和更换计划,计划涉及某些装配有这批电池组的惠普笔记本电脑,全球市场召回数量高达20.3万块。其中,美洲市场8.2万块(包括美国市场7万块),亚太市场3.5万块,欧洲、中东和非洲市场8.6万块。惠普给出的召回原因是这些电池组存在过热起火和烫伤消费者的隐患。据说该电池组已发生了至少两起事故,主要是因为电池过热、破裂导致起火,并造成消费者蒙受了一定的财物损失,所幸的是没有人员受伤。

    惠普此次召回电池并没有透露这些问题电池出自其哪个制造商。但值得注意的是在2006年由于索尼的笔记本电脑电池存在问题,惠普也在全球召回1.57万问题笔记本电池。而随后,戴尔、苹果等厂商分别召回410万和180万块笔记本电池。从召回时间上来看,戴尔、苹果等厂商的反应时间稍慢。不知此次惠普电池召回事件是不是也会造成与上次一样的连锁反应,这还待进一步观察了。

    笔记本用锂电池由于安全问题被召回事件已屡见不鲜,而由其引发的燃烧、爆炸等安全事故更是频发。下图为所使用笔记本电池突然燃烧爆炸而广泛流传于网络的典型照片。

    一般手机用电池多由单电芯所组成,但笔记本电脑中所使用的锂电池多为多电芯串联或并联而成,这样就对电芯的一致性要求很高,电芯间的电压差、内阻差和容量差等指标允差范围要求很小。 其中若一个电芯出现异常也将会影响到整个电池组的安全性能表现。另外一般手机电池用的电芯多采用的是聚合物或铝制外壳密封,而目前笔记本用锂电芯则采用的多是钢制外壳密封,尽管多数都有安全阀的存在,但出现异常时(如短路、环境温度过高等)电芯内部压力要极具加大,一旦爆炸,则其威力要远远超过手机电池所造成的损坏。

    造成电池燃烧爆炸的原因归根结底还是内部电芯的燃烧和爆炸,而电芯出现事故的原因是多种多样的,如电芯自身内部短路、连接线短路、外控制电路失效造成短路或过充等、环境温度过高或其它异常情况发生(外来液体侵蚀、电压异常等)也会因此导致安全事故的产品。

    电池的安全并不能完全通过电池厂家的品质检验来解决问题,这是因为多数检验项目是破坏性试验,针对电池安全性的检测对电池生产方来说并不能全检,而只能进行抽检。而锂电芯生产工艺复杂,不同生产批次间原材料的变化,即便是同一个生产批次人员及设备稳定性、生产环境等的变化,都会影响其一致性的表现。这都造成了抽检仅仅反映出总体的性能概况,而不能保证每一个个体都不会出现问题。

    另外,目前专门针对笔记本电脑用锂电池的国际标准并不多,而相应的专门针对笔记本电脑用电池的强制性认证测试就更加是个“真空”状态了。相对来说电池的国际标准中,影响最大的应该是IEEE1625标准,其已于2008年10月完成了最新的修订。它对笔记本用电芯、电池的设计、制造、质量及可靠性等技术规范都进行了规定和规范。为电池制造商提供了指导方针、推行规划并执行设计分析、测试和认证,以确保电池的品质并提高其的可靠度,进而保障笔记本电脑产品使用时的安全性。下图为IEEE1625-2008标准所描述的移动计算机用系统组成图。

    摩尔实验室(MORLAB)从2008年底开始就已经开始着手对IEEE1625-2008标准进行分析研究,并已对外正式开展了依据此标准的测试,我们相信在不远的将来通过严格测试检验的笔记本电池会比现在更加的安全和可靠。

    如需更多资料,请发信到以下地址:Service@morlab.cn或致电:0755-86130318。

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