近期,苹果iPhone 6和6S系列手机的“关机门”成功取代三星Note7 “爆炸门”成为各大媒体的头条。

目前,网上出现四种声音,一是认为电池存在问题,二是因为iOS 10系统存在Bug导致电池出现异常情况,此外还有“苹果强行把三星版A9超频使用”以及“与地理位置有关”。

但总体来看,与“电池”有关的声音占据了主流。那么从Note7的“爆炸门”到6S的“关机门”,再到iphone 7 的“爆炸门”这些幺蛾子到底是从哪来呢?

“甩锅”电源适配器,真的能说服人?

根据消息人士透露,苹果初步的调查显示,iPhone6和iPhone6sS系列自动关机是因为使用了质量很差的第三方电源适配器。质量较差的电源适配器会伤害手机充电芯片,结果会导致电池不能向iOS提供准确的数据。

目前,检测出问题的iPhone都使用了非苹果官方的电源适配器。

调查还发现,只更换电池并不能解决问题,因为电池芯片仍然没有修复。唯一的解决办法是更换iPhone主板,或者更换第三方充电芯片。

但值得注意的是,不少消费者反应:“返厂维修更换了电池和主板之后,情况稍微好了一些,但是仍然会时常出现自动关机的现象。之后再次跟他们进行交涉,他们给出的回复竟然是让我加钱换新机。”

那么上述的“使用了质量很差的第三方电源适配器,唯一的解决办法是更换iPhone主板,或者更换第三方充电芯片”的解释明显不足以说服消费者。

苹果6s自动关机与三星芯片有关吗?

去年十月份,iPhone6s 的“A9芯片门”事件也是闹得沸沸扬扬。有iOS开发者通过应用程序,对iPhone6s和iPhone 6s Plus的处理器进行了详细的鉴定,该次测试的约2500台iPhone 6s和iPhone 6s Plus中(1086部iPhone 6s,约1400台iPhone 6S Plus中),台积电代工的A9处理器占到58.96%,而三星则仅有41.04%的份额,比例大约为6:4(按照之前的消息,三星拿下了更多的订单)。

理论上是14nm工艺的性能会更高,而且这不是三星第一次生产14nm芯片,台积电则是首次动用16nm工艺,前者成熟度也是要高于后者的。但是网友们经过测试,结果却是截然相反。

贴吧网友@200zjf使用两台三星版iPhone6s和一台台积电版iPhone6s进行了续航测试,测试项目为GeekBench。测试时,三台手机全部打开飞行模式,清空后台,亮度设置为最低。测试结果显示,三星版在坚持了3小时58分钟后已经自动关机了,而台积电版还剩余33%电量,一共坚持了5小时40分钟。

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为了进一步测试两种处理器的差异,网友@200zjf又在省电模式下进行了一次对比。

从图片来看,省电模式下,三星版A9的频率为907MHz,而台积电版则是912MHz,相比之下台积电版的频率略高一点点,但应该不会对结果造成什么影响(左侧、中间的是三星版,右侧是台积电版)。

测试结果显示,两台三星版在省电模式下分别坚持了7小时24分钟和7小时30分钟,而台积电版的最终成绩为7小时38分钟,这次的差距倒不是很大。

那么,为啥正常模式下差距那么大?省电模式下倒没什么差距了呢?该网友推测苹果是强行把三星版A9超频使用,导致发热和功耗剧增,影响了最终续航。

文章中还指出:结合此前的一些测试成绩来看,三星代工的A9处理器体质不如台积电版已经是不争的事实了,而且差距绝对没有苹果说的那么小,不管苹果再怎么洗地都没用。

那么这次苹果6S的“关机门”跟芯片是否有关呢?欢迎分享您的观点给EDNChina!

苹果“关机门”问题出在了哪?

此前的iPhone手机异常关机常常发生在冬季,也就是苹果所说的使用环境温度过低原因。但是这次的集中异常关机显然与温度无关。那么iPhone6/6s究竟哪里出了问题了呢?此前有用户怀疑是手机更新了IOS 10.1系统后出现了Bug,但是这种说法很快得到了推翻。因为很多用户即使并没有更新IOS10.1也同样出现了异常关机问题。

此前苹果公司工作人员曾回应称近期类似情况很多,原因未知,但与新系统无关。

那么会不会是电池问题呢?有网友在维权群中透露,在更换了电池后,依然遇到了异常关机问题。

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知乎上疑似苹果员工的匿名用户爆料,这次集中爆发的电池事件可能是iPhone6/6s的主板出现了设计缺陷,即使是刷新系统、更换电池恐怕依然无法解决。

三星怕热,苹果怕冷,智能手机电池真的这么脆弱?

EDN China小编曾在一篇《锂离子电池安全使用指南》中看到:不要在温度过高或过低(低于零度)的环境中充电,温度过高容易引起电池过热,而温度过低时,金属锂会在负极表面析出形成锂结晶,锂结晶沉积会刺穿隔膜造成电池内短路(但现在有些电池已经加入了低温环境中阻止充电的技术)。

目前智能手机所采用的电池多为锂电池,综合Note7/ iphone 7 “爆炸门”,6S“关机门”来看,锂电池真的有这么脆弱吗?

怕热是手机锂电池爆炸的主因之一

我们现在使用的手机电池大多是锂离子电池,引起锂离子电池爆炸的常见原因有两个:过热和机械损坏。

过热是锂离子电池发生爆炸最常见的原因。这通常是指外部因素引起热失控,也就是电池某一部分温度升高,进而导致其他部分温度升高,这样,电池发热部分越来越多,形成恶性循环,电池内电解质开始膨胀,蒸汽出现,最终导致电池因内压过大而爆炸。

机械损坏是另一个原因,简单来说就是挤压引起短路。锂离子电池有轻巧耐用的特点,从当年笨重的“大哥大”到今天轻薄时髦的智能机,电池的改良起到了重要作用。但也正是因为今天我们对于轻便越来越执着的追求,锂离子电池在设计上,其外壳和正负级之间的隔膜越来越薄,这就为电池安全埋下了隐患。因为一旦隔膜损坏,就可能引起短路,导致电芯内部产热。

现在有哪些靠谱的技术可以防止电池爆炸?

需要说明的是,无论是哪种原因引起的失控,不同电池电芯的表现形式不同,有的会起火,但并不一定会爆炸。

在工业上,针对不同的安全问题,锂离子电池会采用不同的安全技术,例如热熔断器、热敏电阻可以用来防止短路引起的过热。

而在防止电池爆炸方面,最传统的解决方案是增加安全阀。当电池内压过大时,气体可以通过安全阀逃逸出去,从而阻止爆炸发生。

类似的办法是把电池外壳做薄,这可能听起来有点不可思议,电池外壳越薄,不就越容易开裂?但事实上,正是因为轻薄的电池外壳能够承受的压力更小,所以可以在电池发生热失控,但压力还没有达到特别危险的程度时及时裂开,相当于形成了一个安全阀。

另外还有使用抗燃型电解质。锂离子电池采用的电解质一般都具有低沸点、低燃点的特点,一旦电池受到损坏,电解质暴露在空气中,很可能就会带来爆炸的危险。虽然说,研制出既具电池电解质理想属性、又不会在遇热或明火时燃烧的电解质几乎是白日做梦,但是增加电解质的抗燃性还是有可能的。

但值得提醒的是,即使是相对安全的聚锂电池,也依然有可能因为温度过高、短路、过度充电、遭遇重击或电池损坏等发生爆炸。理论上,没有一款电池可以做到绝对安全,安全只能是相对于不同的标准而言。

“傲娇”的锂电池不止怕热,还怕冷!

据了解,对一般的手机设计来说,电池运行的最佳温度在 0°C 至 35°C,过高的温度(>35°C)可能永久损坏电池容量,而在非常寒冷的环境下(低于 0°C)使用手机时,则会使电池的使用时间降低,最终导致手机关闭,但当电池温度返回正常适用范围,其性能也会随之恢复正常。

而更极端的环境温度:<-20°C或> 45°C ,不但手机电池无法正常使用,而且影响电池的储存寿命,导致其性能永久恶化。

所以对于手机,在非理想的工作环境下,真的会被“冻”关机,而且低端寒冷会对手机电池的寿命产生负面影响。

化学学士,果壳实验室成员“卖口张要做技术青年”表示:

不考虑手机自身是否存在低温保护功能,单就电池性能而言,温度过低确实会导致电池放电困难,从而导致手机关机。

首先来看一下一般电池的放电特性:如下图,多数电池随着放电进行,电压先缓慢下降,超过某一放电程度后,电压会突降。

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化学电池放电曲线示意图

一般把电压比较平稳的那一段称为“放电平台”,对应的用电器设计电压也会根据放电平台的电压来设计。比如标称电压为4.2V左右的锂离子电池的放电至3.3V开始电压突降,那么对应的手机往往就得在3.3V以上供电电压下才能正常开机。

低温时的电池表现

包括锂电池在内,所有的化学电池都是利用电化学反应提供电能。其输出电压会符合能斯特方程,根据这个方程可以推得——温度越低电池电压越低。

不同温度下电池放电曲线会下面这样:

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不同温度下锂电池放电曲线示意图

其实电池充好了电,但是低温下提供不了那么高的电压,随着放电进行再降一降,就很快低于手机要求的最低电压了,于是你就看到手机自动关机。

此外,低温下电池电解液黏度增大也会阻碍载流离子迁移,这会导致电池内阻变大、路端电压降低。也是导致手机低温下自动关机的部分原因。

低温对电池有无伤害?

就电池反应本身而言,它只随温度降低而电压下降,只要温度回升电压就会恢复,这种类型的影响是可逆的。

但是,在更低的温度下,电池中的电解液有可能析出晶体,这些晶体析出后不一定能在回暖后完全溶解回去(充放电次数过多导致的电池容量下降也和晶体析出有关)。如前面答主@红色荒漠 所说,“更极端的情况”可能导致电池永久恶化。

当然,锂电池根据电极材料和电解液成分划分有很多种型号,每种型号的抗低温能力不一定相同,设计工作温度也会受设备中电池保温/散热性能影响。比如苹果手机等设备推荐使用温度在0~35℃,而MacBook则为10~35℃。据我了解,还有其他很多厂商的手机推荐工作温度则更宽泛一些。 这些都可能和他们使用的电池型号不同有关。

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苹果不同设备推荐使用温度

如何与“锂电池”愉快地玩耍?

与Note7爆炸相同,iphone 6系列的“关机门”目前尚且不清楚具体原因,但对于锂电池存在的通病,我们在平时使用中可尽量保证避免出现问题,以下是部分锂离子电池安全使用指南:

1、使用手机生产商提供的原配电池,不要因贪图便宜而使用不知名的厂商生产的电池(虽然Note 7事件让这一条显得十分尴尬,但购买来路不明的电池只会增加风险);

2、不要在温度过高或过低(低于零度)的环境中充电,温度过高容易引起电池过热,而温度过低时,金属锂会在负极表面析出形成锂结晶,锂结晶沉积会刺穿隔膜造成电池内短路(但现在有些电池已经加入了低温环境中阻止充电的技术);

3、如果你需要在充电时使用某些容易使手机发热的功能,或彻夜充电,那么最好摘掉手机套,以保证电池正常散热;

4、保持手机有一半以上的电量对延长电池寿命很有帮助,因为锂离子电池在低电压下容易受损;

5、注意充电环境,尽量不要在易燃物附近、车内或安全通道内充电;

6、低温环境中,尽量维持电池温度在工作温度范围内,如长时间把手机窝在温暖的口袋里。(有人问过加棉或者绒的保暖套管不管用——这些保暖装备的根本原理都只是尽量隔热,减缓手机温度降低,最终还是能降到自动关机的程度。Ps.试试给你的手机贴个暖宝宝。)

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