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IPhone 8 Plus 電池全台首”爆”?淺談鋰聚合物電池膨脹問題

iPhone 8 與iPhone 8 Plus九月22日全球開賣,根據”蘋果日報“報導:「台灣首度傳出iPhone 8 Plus爆裂案例。台中一名吳姓女子向《蘋果》爆料,剛入手三天的iPhone 8 Plus,手機外殼竟在充電時爆裂,嚇得她趕緊拔掉插頭,馬上連絡通訊行,初步懷疑是電池膨脹導致,通訊行已將手機收回,準備送回原廠檢視,當事人表示,好險立即發現,再充下去,搞不好會燒起來。」

由於Samsung Galaxy Note7去年發生大規模電池爆炸燃燒事件,大眾對於手機電池爆炸如驚弓之鳥,所以新聞一出,台灣各大媒體無不跟進報導,甚至加油添醋一些錯誤資訊。經檢視新聞,吳姓女子的案件是典型鋰聚合電池膨脹案例,不是電池爆炸,只是新機就發生電池膨脹比較罕見而已。鋰聚合電池膨脹與爆炸有何不同呢? 媒體報導的內容有哪些錯誤之處呢? 以下做一說明:

圖片來源:蘋果日報

 

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1. iPhone 8 Plu電池膨脹事件:

Apple iPhone 8 Plus 在台發生電池膨脹導致機外殼與螢幕明顯爆裂分家,出現約0.5公分的裂縫。無獨有偶,日本也出現一個iPhone 8外殼無故破裂的案例。針對此事件,各電子媒體無不跟進報導,甚至引述南韓產經媒體《Hankyung》報導: 「蘋果最新發布的iPhone 8是使用南韓廠商三星SDI供應的電池,而報導中也指出而三星SDI正是之前爆炸事故頻頻的三星Note 7電池供應商。」,來加深讀者對於iPhone 8 Plus電池會爆炸的聯想。

圖片來源: 自由時報

 

不過,不管台、日的CASE,明顯都是電池膨脹導致手機外殼裂開,並非電池爆炸。蘋果日報的報導也指出:「記者也到該通訊行找到爆裂的手機,發現手機外殼與螢幕明顯爆裂分家,裂縫約0.5公分,但外觀沒有外傷或凹折等,看起來是從內部爆開,而手機還是可以正常使用。」 由於手機仍可正常使用且由手機裂損狀況,的確是電池膨脹所致,並非電池爆炸。

鋰聚合物電池爆炸與鋰聚合物電池膨脹的差別為何呢?鋰聚合物鋰電池爆炸時,電池外觀會出現燃燒、爆裂,電池因已毀損,無法再使用。鋰聚合物電池膨脹則外觀會出現膨脹變形且無法再回復,但除非膨脹到很嚴重,否則仍可使用,只是電池蓄電量會減少、使用壽命變短、電池內阻增加..而影響整支手機的效能。不過,因現在手機內部空間小,當電池膨脹變形可能會擠壓到其他零件,輕則造成螢幕毀損,重則會導致膨脹的電池被其他零件擠壓穿刺容易產生爆炸或燃燒風險。再者,鋰電池膨脹內部會產生一氧化碳、氧化磷等有毐氣體,這些氣體沒有味道,長期使用下,恐對人體有害,所以鋰聚合電池膨脹最好趕快更換。

圖片來源:網路

 

iPhone 8是使用三星Note 7電池供應商~南韓廠商三星SDI供應的電池? 根據Apple在2017年3月公布其200大供應商資料,電池的供應商主要是比亞迪、天津力神、德賽電池、日本松下、台灣順達、台灣新普、韓國LG化學,並沒有韓國三星SDI,且iPhone電池最大供應商向來都是中國德賽電池。不過,iPhone鋰電池Pack的電池蕊是不是如南韓產經媒體《Hankyung》所寫的是由韓國三星SDI提供,就得再求證了。

(Thenextweb 網站指出 iPhone 8 Plus 所採用的電池正是由 ATL (Amperex Technology Limited) 供應,不過仍待求證。)

 

由於鋰電池本身就是一個相當不安定的化學物質,加上Apple iPhone 全球銷量驚人,有一定的故障與不良率是正常的事。APPLE 對於其產品的鋰電池都有提供1~2年的保固,iPhone一般是提供1年保固內所有有瑕疵的電池。據了解,若是電池膨脹,Apple會提供兩年的保固(消息來源)。以吳姓果迷的電池膨脹CASE,Apple一定會給予換新。

 

iPhone電池會不會爆炸呢? 天有不測風雲,沒有電池廠商可以打包票其鋰電池一定不會爆炸。事實上,今年二月在美國亞利桑納州的 一名18 歲少女 Brianna Olivas 所持有的iPhone 7 Plus就發生無故爆炸事件(新聞詳見這裡)。只是手機電池爆炸都是大事件,iPhone行銷全球上億台,目前發生原因不明的鋰電池爆炸事件大都算是偶發事件,不能與三星Note7當年發生大規模自燃事件相比。

圖片來源: 蘋果日報

 

不過,或許是三星在Note7遭受很大損失的前車之鑑,Apple 這次iPhone 8 與 iPhone 8 Plus所使用的電池容量居然比前一代容量還低,電池容量引刀自宮下還發生新機電池就膨脹,可能讓Apple始料未及吧 !

 

2. 鋰聚合物為何會膨脹?

iPhone電池都是採用鋰聚合電池(Li-Polymer), 不是一般的鋰電池。鋰聚合物電池採用膠狀電解質,電池內部不含液態電解液,無電池漏液問題,正常情形下不會爆炸(在外力破壞下可能燃燒或膨脹裂開),只會膨脹。會造成鋰聚合電池膨脹的原因通常有四:

A.過度充電,造成電極材料受損:

鋰電池的材料無法忍受到4.30V,雖燃鋰電池大都有過充電保護,但保護版的值約為4.28+/-0.05V,仍有超過的風險。若使用不合格的充電器充電,電極材料就會受損,連續使用一段時間就會發生電池出現脹氣膨脹狀況。

 

B.過度放電,造成電解液分解:

電池用到沒電後,雖保護板啟動過放電保護,但電池本身的自放電作用仍繼續,當放了一段時間,電池電壓就會低於1.5V,就無法再回充了,電解液也開始分解而產生氣體而發生脹氣。

 

C. 電池溫度過高:

如電池電壓充飽,溫度高於70或80度,也會發生電池膨脹狀況。前幾天臉書與LINE有問題造成IOS裝置電池耗損快、手機變燙,是否因此引發電池膨脹不得而知。

 

D. 廠商生產品質不良:

電池製造生產時若工藝控制不力(如濕度控制、漿料分散、C/A比離散性、溫度控制..),尤其是濕度控制(水)。因充電形成的高活性鋰碳化合物對水非常敏感,若除濕做得不好,將會產生化學反應產出氣體將會造成電芯內壓升高,導致電池蕊膨脹。

 

由於前兩項都必須使用一段時間,台灣首爆的案例應該是與電池過熱或是廠商生產品質不良有關機率較大。就目前來看,iPhone8 電池膨脹仍只是少數個案,加上Apple對於電池膨脹通常會給予較寬鬆的換貨保固條件,目前暫不需因偶發個案而杞人憂天。

 

10 thoughts on “IPhone 8 Plus 電池全台首”爆”?淺談鋰聚合物電池膨脹問題”

  1. 小丰子您好, 我個人常有機會看您通訊類的文章. 先感謝一下.
    不過,對你這篇的內容, 有錯的地方還是要講一下.
    1. 目前手機類用的電池芯(cell), 大多數已經是用鋁塑箔包裝的. 正確的說法是pouch cell, 至於聚合物電池芯, 早期是因為裡面的電解質是有使用到高分子在高溫使其聚合,形成較硬但安全性較高的結構, 故有了polymer cell的稱號, 過去SONY, SDI及天津力神都曾有這樣的技術. 但隨著各廠把電芯的能量密度要求不斷提高, 目前除了SONY還用聚合物技術在自家手機電池上, 幾乎都已經轉為用液態電解質了. 也就是跟市面上的18650電池芯或早期方形電池芯是一樣的, 只差包裝是鋁箔袋. 而用鋁箔袋的缺點就是只要沒封裝好, 或者經過高溫儲存, 就很容易脹氣使cell膨脹, 其壓力甚至可以把電池組外殼或手機背板給撐開的.所以這在早期的iPod, 筆電及手機等就都有案例. 的確這樣稱不上爆炸的. 一出現這樣也是要馬上向原廠反應, 更換. 基本上原廠都會再向電芯廠索賠, 所以一定換得成, 不用撐著用.
    2. 對於”Apple在2017年3月公布其200大供應商資料,電池的供應商主要是比亞迪、天津力神、德賽電池、日本松下、台灣順達、台灣新普、韓國LG化學,並沒有韓國三星SDI”這段話, 那就是真正錯更多了. 您可以向順達, 新普查證一下, 他們根本就沒生產電池芯(cell),而是做將電池芯加上保護板及(串並)線路的工作, 德賽也是從這做起. 至於電池芯, 三星SDI原本就是APPLE用很久的CELL供應商. 會有爆炸的也是cell(它才有能量),會膨脹的也是cell, SONY, ATL也都是APPLE很久的電池芯供應商, 只是ATL的CELL幾乎都交由德賽做PACK罷了.. 希望這有幫你弄清楚CELL跟BATTERY的關係. 手機用的CELL, 因為幾乎都是一顆,加上保護線路簡單,所以很多電芯廠是自己也有能力交你所認知的BATTERY給客戶的.

    1. 謝謝您寶貴的資訊。關於iPhone的電池蕊可能由SDI提供,版主認為有其可能性,所以已在文章內容做調整。另外,針對目前鋰聚合物電池已經有液化態電解質之事,版主需再求證一下。若確實有誤,會更正。

  2. ifixit 拆解 iphone8 plus , 電池上有apple 沒供應商名稱。
    鋰離子 li-ion 電池 與 鋰聚電池性能不同,相信 apple 不會混合使用。三星SDI慣用鋰離子電池,因為成本較低,放電電池大。

  3. 三星Note 7的電池 70%是由三星SDI供應,另外30%是由ATL供應。ATL供貨的Note 7電池,原只供應給香港及中國市場。當Note7 電池燃燒事件後三星緊急向ATL 採購,ATL 成獨家供應商,但後來一樣發生電池不良問題。

  4. ATL 生產的電池是鋰聚合物電池,技術是向美國貝爾實驗室購買。剛生產的電池很容易發生膨脹,後來是找到一家電解液廠商解決了問題。

  5. 鋰離子電池可以分為液態鋰離子電池和聚合物鋰離子電池(簡稱聚鋰電池)。如果是聚合物鋰離子電池,英文應該要寫 li-iron polymer 不會寫 li-iron ,不然如何區別?

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