دلایل باد کردن و انفجار باتری موبایل
باتری های گوشی‌های هوشمند امروزی عمدتاً از نوع لیتیوم-یون هستند که به دلیل چگالی انرژی بالا و قابلیت شارژ مکرر، در دستگاه‌های قابل حمل به‌طور گسترده استفاده می‌شوند. با این حال، این باتری‌ها در عین کارایی بالا، در صورت بروز نقص یا شرایط نامناسب، ممکن است متورم (باد) شوند و حتی خطر انفجار یا آتش‌سوزی داشته باشند. در این مقاله به زبان فارسی و لحن رسمی، ساختار باتری های لیتیوم-یون موبایل، دلایل فنی و محیطی خرابی و باد کردن آن‌ها، نقش استفاده نادرست کاربران، و اهمیت تعمیر تخصصی باتری در تعمیرگاه های موبایل را به‌صورت جامع بررسی می‌کنیم. این اطلاعات به شما کمک می‌کند تا درک بهتری از علت باد کردن و انفجار باتری موبایل داشته باشید و نکات ایمنی مربوطه را رعایت کنید.
ساختار باتری لیتیوم-یونی در تلفن‌های همراه
برای درک علت تورم و انفجار باتری، ابتدا باید با ساختار داخلی باتری لیتیوم-یونی آشنا شویم. هر سلول باتری لیتیوم-یون از چهار جزء اصلی تشکیل شده است: آند، کاتد، جداکننده و الکترولیت. آند (قطب منفی) معمولاً از جنس کربن (گرافیت) ساخته می‌شود و میزبان ذخیره یون‌های لیتیوم در حالت شارژ است. کاتد (قطب مثبت) از ترکیبات شیمیایی حاوی لیتیوم (معمولاً اکسید فلز لیتیوم مثل اکسید کبالت لیتیوم) ساخته شده و منبع اصلی یون‌های لیتیوم در هنگام دشارژ (تأمین انرژی) است. بین آند و کاتد، لایه جداکننده قرار دارد که از تماس مستقیم و اتصال کوتاه بین دو قطب جلوگیری می‌کند، اما اجازه عبور یون‌های لیتیوم را می‌دهد. فضای بین الکترودها نیز با الکترولیت مایع آلی پر شده است که وظیفه حمل یون‌های لیتیوم را بین آند و کاتد بر عهده دارد.
در زمان دشارژ (استفاده از باتری)، یون‌های لیتیوم از آند از طریق الکترولیت به سمت کاتد حرکت می‌کنند و هم‌زمان الکترون‌ها از مدار خارجی به سمت کاتد جریان می‌یابند تا جریان الکتریکی در دستگاه ایجاد شود. هنگام شارژ شدن این فرایند برعکس می‌شود؛ منبع شارژ (مانند شارژر) الکترون‌ها را به آند هدایت می‌کند و یون‌های لیتیوم را وادار می‌کند دوباره به سمت آند بازگردند. این فرایندهای شیمیایی مکرر امکان شارژ و دشارژ هزاران بار را فراهم می‌کنند. باتری‌های لیتیوم-یونی برای جلوگیری از خطرات ناشی از شارژ بیش از حد یا تخلیه عمیق، معمولاً به یک مدار محافظ یا سیستم مدیریت باتری (BMS) مجهز هستند که ولتاژ و جریان ورودی/خروجی را کنترل می‌کند. وجود این مدار ایمنی باعث می‌شود به محض کامل شدن شارژ یا کاهش بیش از حد ولتاژ، جریان قطع شود تا از گرم‌شدن بیش از حد یا اتصال کوتاه داخلی که می‌تواند منجر به انفجار شود، جلوگیری گردد.
دلایل فنی تورم و انفجار باتری موبایل
با وجود تدابیر ایمنی در باتری‌های مدرن، مواردی پیش می‌آید که باتری دچار خرابی فنی شده و متورم می‌شود. تورم باتری معمولاً نشان‌دهنده وقوع واکنش‌های شیمیایی ناخواسته درون سلول است که به تولید گازهای اضافی منجر می‌شود. این گازها در محفظه‌ی درزبندی‌شده‌ی باتری جمع شده و موجب برآمدگی یا باد کردن باتری می‌شوند. اگر فشار داخلی ادامه یابد، ممکن است پوسته باتری شکافته شود و در تماس با اکسیژن هوا شعله‌ور شده یا منفجر گردد. در ادامه مهم‌ترین دلایل فنی و داخلی که باعث این وضعیت خطرناک می‌شوند را بررسی می‌کنیم:
- عیوب تولید و طراحی: اشکالات در فرآیند ساخت یا استفاده از مواد نامرغوب می‌تواند به باتری معیوب منجر شود. باتری‌های تقلبی یا بی‌کیفیت که توسط شرکت‌های نامعتبر ساخته می‌شوند، ممکن است طراحی ضعیفی داشته باشند و مستعد تورم یا انفجار باشند. این باتری‌ها به دلیل کاهش هزینه‌ها یا دانش فنی پایین سازنده، ممکن است لایه‌های داخلی و جداکننده‌های نامناسبی داشته باشند که در برابر تنش‌های شیمیایی و گرمایی مقاومت کافی نشان نمی‌دهند. به همین علت است که همواره توصیه می‌شود از باتری اصلی و اورجینال برای گوشی استفاده شود.
- اتصال کوتاه داخلی: یکی از خطرناک‌ترین مشکلات فنی در باتری، وقوع شورت داخلی بین آند و کاتد است. اگر به هر دلیل جداکننده‌ی نازک بین الکترودها آسیب ببیند یا پاره شود، الکترودهای مثبت و منفی به طور مستقیم با هم تماس پیدا می‌کنند و واکنش بسیار سریعی رخ می‌دهد. این وضعیت می‌تواند بر اثر وارد شدن ضربه‌ی شدید یا سوراخ شدن باتری (مثلاً در اثر افتادن گوشی و آسیب فیزیکی) ایجاد شود. در باتری‌های معیوب یا ارزان‌قیمت، حتی ورود ذرات فلزی ریز به داخل سلول می‌تواند چنین اتصال کوتاهی را رقم بزند. نتیجه اتصال کوتاه داخلی، جریان بسیار زیاد در داخل باتری و آزاد شدن ناگهانی انرژی به صورت گرما و گاز است که تقریباً همیشه به تورم سریع و احتمال انفجار منتهی می‌شود.
- شارژ بیش از حد (Overcharging): هر بار اضافه‌‌ای که فراتر از ظرفیت عادی وارد باتری شود، می‌تواند موجب واکنش‌های جانبی درون سلول گردد. شارژ بیش از حد باتری باعث تولید حرارت و تجمع گاز اضافی در سلول‌ها می‌شود و باتری را متورم می‌کند. اگر باتری متورم در این حالت سوراخ یا شکافته شود، تماس الکترولیت و گازهای داغ با هوا باعث آتش‌سوزی و انفجار خواهد شد. البته گوشی‌های مدرن معمولاً دارای مدار جلوگیری از شارژ اضافه هستند که پس از کامل شدن شارژ، جریان را قطع می‌کند؛ اما خرابی این مدار یا شارژ کردن با ولتاژ نامناسب می‌تواند منجر به اورشارژ خطرناک شود.
- سن و فرسودگی شیمیایی: عملکرد باتری‌های لیتیوم-یون به مرور زمان و طی چرخه‌های متعدد شارژ/دشارژ افت می‌کند. یکی از نتایج پیری باتری، تشکیل لایه‌های جانبی (مانند لایه SEI) و تجزیه تدریجی الکترولیت است که می‌تواند گاز آزاد کند. حتی اگر از باتری به درستی استفاده شود، پس از صدها چرخه شارژ، مقداری گاز در سلول تجمع می‌یابد که به طور جزئی باعث تورم باتری‌های قدیمی می‌شود. بنابراین اگر باتری گوشی شما عمر خود را کرده (معمولاً بعد از ۲-۳ سال استفاده)، احتمال متورم شدن آن افزایش می‌یابد. در چنین مواردی بهتر است پیش از وخیم شدن اوضاع، باتری قدیمی را تعویض کنید تا از خطرات بعدی پیشگیری شود.
توجه: هنگام مشاهده هرگونه تورم در باتری، هرچند هم که خفیف باشد، باید جدی گرفت. باتری متورم می‌تواند به اجزای داخلی گوشی فشار آورده و به آن‌ها صدمه بزند و همانطور که توضیح داده شد، پتانسیل تبدیل شدن به یک بمب خطرناک را دارد. پس علائم خرابی باتری را نادیده نگیرید و سریعاً برای رفع آن اقدام کنید.
عوامل محیطی مؤثر بر خرابی و انفجار باتری
دمای بالا و گرمای محیط: حرارت دشمن اصلی باتری‌های لیتیوم-یونی است. قرار دادن گوشی در معرض دمای شدید (مثلاً زیر نور مستقیم خورشید یا داخل خودروی داغ در تابستان) می‌تواند واکنش‌های شیمیایی درون سلول‌ها را تسریع کند. با افزایش دما، تجزیه الکترولیت سریع‌تر اتفاق می‌افتد و گازهای بیشتری آزاد می‌شود که باتری را متورم می‌کنند. اگر دمای باتری از حد آستانه فراتر رود، ممکن است به نقطه‌ی فرار حرارتی برسد؛ وضعیتی که در آن واکنش‌های داخلی باتری خودبه‌خود گرمازا می‌شوند و یکدیگر را تشدید می‌کنند. فرار حرارتی می‌تواند در نهایت به آتش‌سوزی یا انفجار باتری ختم شود.
سرد شدن یا گرم شدن ناگهانی: تغییرات دمایی شدید نیز می‌تواند مخرب باشد. هرچند دمای پایین معمولاً باعث انفجار باتری نمی‌شود، اما سرد شدن زیاد می‌تواند عملکرد شیمیایی باتری را مختل کرده و هنگام بازگشت سریع به دمای بالا، تنش حرارتی ایجاد کند.
نفوذ آب و رطوبت: ورود رطوبت به داخل سلول می‌تواند اتصال کوتاه و در نتیجه انفجار ایجاد نماید. خیس شدن گوشی علاوه بر خود گوشی، برای باتری نیز خطرناک است.
فشار فیزیکی و ضربه: آسیب فیزیکی مانند خم شدن، سوراخ شدن یا ضربه‌ی شدید می‌تواند به تخریب لایه‌های داخلی منجر شود. باتری‌های پلیمری جدید نیز نسبت به فشار مکانیکی حساس‌تر هستند.
استفاده نادرست کاربران و تأثیر آن بر باتری
- استفاده از شارژرهای نامناسب یا تقلبی
- شارژ کردن طولانی‌مدت و استفاده سنگین هنگام شارژ
- تخلیه کامل و بی‌توجهی به پایان عمر باتری
- نگهداری نادرست و قرار دادن گوشی در شرایط نامناسب
اهمیت تعمیر تخصصی باتری در تعمیرگاه‌های موبایل
باتری موبایل قطعه‌ای نیست که در صورت خرابی بتوان به سادگی و بدون مهارت آن را تعمیر یا تعویض کرد. باتری متورم مانند یک بمب عمل می‌کند و هر لحظه امکان انفجار آن وجود دارد. از این رو برخورد ایمن با آن بسیار حیاتی است. بهترین کار مراجعه به یک تعمیرگاه تخصصی موبایل است. تعمیرکاران حرفه‌ای با ابزارهای ویژه باتری متورم را به صورت ایمن خارج و باتری اصلی را جایگزین می‌کنند.
همچنین استفاده از نرم‌افزارهای مدیریت تعمیرگاه می‌تواند به تعمیرکاران در پیگیری سوابق تعمیر باتری و مدیریت موجودی کمک کند. این امر باعث افزایش ایمنی و اعتماد مشتریان خواهد شد.
نتیجه‌گیری
باد کردن و انفجار باتری موبایل هرچند اتفاق رایجی نیست، اما به‌دلیل پیامدهای خطرناک آن باید بسیار جدی گرفته شود. مجموعه‌ای از دلایل فنی (نظیر عیب ساخت، اتصال کوتاه داخلی، شارژ بیش از حد و پیری سلول) و دلایل محیطی و کاربری (مانند دمای بالا، رطوبت، ضربه، شارژر نامناسب و عادات غلط شارژ) همگی می‌توانند در خراب شدن و باد کردن باتری نقش داشته باشند. با رعایت چند اصل ساده می‌توان احتمال وقوع این مشکلات را کاهش داد: از شارژر اصلی استفاده کنید، گوشی را در حرارت زیاد رها نکنید، هنگام شارژ از دستگاه سنگین کار نکشید، و باتری‌های کهنه یا معیوب را به‌موقع تعویض کنید.
اگر متوجه تورم باتری شدید، ایمنی را در اولویت قرار دهید و دستگاه را سریعاً به یک مرکز تعمیراتی معتبر تحویل دهید. خودتان هرگز سعی در دستکاری باتری متورم نکنید.
در نهایت، آگاهی کاربران و توجه به نکات ایمنی مهم‌ترین عامل در جلوگیری از حوادث مرتبط با باتری است.
مدل‌های گوشی‌های دارای گزارش انفجار
درحالی‌که انفجار باتری بسیار نادر است، چند مدل مشهور تاکنون حوادث قابل توجهی داشته‌اند:
| مدل گوشی | سال گزارش | شرح خلاصه حادثه |
|---|---|---|
| Samsung Galaxy Note 7 | ۲۰۱۶ | نقص طراحی و مشکل در ساختار باتری باعث بروز آتش‌سوزی‌ها و انفجارهای پی‌درپی شد؛ در نهایت خط تولید و مدل فراخوان و متوقف شد. |
| Samsung Galaxy S3 | ۲۰۱۳ | گزارش‌هایی از آتش‌گرفتن باتری حین شارژ وجود داشت؛ در برخی موارد باتری و بدنه آسیب دید و حادثه نیازمند مداخله اضطراری شد. |
| iPhone 4 | ۲۰۱۹ | نمونه‌ای از انفجار/آتش‌سوزی حین شارژ شبانه گزارش شد (آمریکا) که منجر به خسارت جزئی و هشدار عمومی درباره شارژ شبانه گردید. |
| iPhone 14 Pro Max | ۲۰۲۴ | گزارش‌هایی از داغ‌شدن و انفجار باتری حین شارژ شبانه در چین با صدمات سطحی برای کاربر؛ نمونه‌ای که توجه رسانه‌ها را جلب کرد. |
| Huawei Ascend XT2 | ۲۰۱۸ | حادثه‌ای گزارش شد که گوشی در جیب صاحبش منفجر شده و موجب سوختگی شد؛ نشان‌دهنده خطرات ضربه و آسیب فیزیکی به باتری. |
| Samsung Galaxy A21 | ۲۰۲۱ | گزارش آتش‌سوزی همین مدل در یک پرواز داخلی (نیواورلئان → سیاتل) که منجر به ایجاد خطر در کابین شد و توجه به باتری‌ها در هواپیما را افزایش داد. |