《消費者報道》送檢的9品牌手機中，8款手機電池存在安全風(fēng)險，3款手機電池不符合國標要求；網(wǎng)購電池的不達標率更高。你們手上的手機也中招了嗎？

三星Note7電池爆炸注定成為智能手機電池界的“里程碑”事件。

為了追尋三星爆炸的真正起因，同時也為了驗證這是否為獨立性事件，更重要的是為了給消費者提供更好更安全的消費參考。2016年10月，《消費者報道》從市面官方渠道采購了三星Note7、華為P9、iPhone7、魅族MX6、聯(lián)想ZUKZ2、努比亞Z11 miniS、樂視Pr03、酷派Cool 1 dual、vivo Xplay5合共9款手機及電池，送至第三方權(quán)威機構(gòu)進行了歷時5個月的多次檢測。

在測試項目上，本刊參照了GB31241-2014《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》中的“過充電”、“擠壓”、“重物沖擊”及“燃燒噴射”。

另外，檢測工程師也通過分析手機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)；監(jiān)控手機各個部位在正常和高溫環(huán)境下的工作溫度、電池過充時電壓及溫度的變化，以此來對比各款手機電池的安全性。

測試結(jié)果是令人意想不到的。

三星Note7電池倉尺寸較其它手機小

在近幾代智能手機上，我們能看到這樣一種趨勢：輕薄機身配上大容量電池，保證握持感的同時也不犧牲續(xù)航。但是，這種設(shè)計能否給電池預(yù)留足夠的安全空間呢？

站在電池使用角度，負責(zé)澳4試的實驗團隊設(shè)計了一個模擬實驗。他們對9款手機電池進行了20個充放電循環(huán)，以模擬手機電池20天的使用情況，在循環(huán)結(jié)束后對比它們的厚度變化。

結(jié)果顯示，9款手機電池中間部位的厚度均有0.1mm至0.2mm的增加，呈現(xiàn)出一種微拱狀態(tài)。負責(zé)本次測試的工程師對本刊表示：“電池膨脹的原因在于，電池經(jīng)過一定次數(shù)的充放電，內(nèi)部電解液分解進而產(chǎn)生氣體?！?/p>

他認為導(dǎo)致電池厚度增加的因素還有很多，如消費者在實際使用時，由于誤操作（如使用劣質(zhì)的手機充電器）或設(shè)備進水短路而使保護板失效，進而導(dǎo)致鋰離子電芯失去保護。

為此，《消費者報道》依據(jù)GB 31241-2014對9款手機電池進行了過充測試，測試中，工程師去除了電池的保護板，并對電量已經(jīng)飽和的電池繼續(xù)充電。

結(jié)果顯示，9款電池均符合國標要求，并未出現(xiàn)燃燒或爆炸的現(xiàn)象，但電池均出現(xiàn)明顯增厚。

考慮到電池規(guī)格在出廠時可能存在一定誤差，廠商一般會將手機電池倉尺寸設(shè)計得略大于電池本體，以防止手機對電池造成擠壓。但在追求機身輕薄的趨勢下，廠商為了豐富手機功能難免會增加更多的零部件，這時電池倉的體積就可能被壓縮。

我們可以看到，在9款手機電池倉的對比中，三星Note7和努比亞Z11 minis的電池與電池倉的間距較?。ㄔ谑謾C平面角度進行觀察）。

值得一提的是，Note7的電池容量較高。（如圖1）

《消費者報道》綜合了多位業(yè)內(nèi)工程師的意見，電池倉尺寸過小的影響是，當電池膨脹時，手機內(nèi)部會對電池本體產(chǎn)生作用力，造成擠壓。三款手機電池沖擊試驗不過關(guān)

電池處于手機內(nèi)部這樣狹窄的環(huán)境下，或多或少會受到復(fù)雜的外力影響。因此對消費者而言，電池能否通過受力測試顯得十分關(guān)鍵。

通常來說，擠壓會使電池正負極更加緊密地靠近。如果電池內(nèi)部本身就存在焊接毛刺的話，擠壓有可能使毛刺刺穿隔離膜，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路爆炸。

參照GB 31241-2014中的擠壓測試，測試工程師應(yīng)用一個13kN的力分別對平放于實驗臺的9款電池進行擠壓。

結(jié)果顯示，送檢的9款電池均未出現(xiàn)爆炸起火現(xiàn)象。

當然，平面擠壓屬于一個恒定力的影響。那么當電池受到外力沖擊，在瞬時力的影響下，它的安全穩(wěn)定性又是否有保障呢？

為此，工程師參照GB 31241-2014中的“重物沖擊”項對9款手機電池進行了測試。測試過程中，電池中心將被橫置一根15.8mm的金屬棒，隨后受到處于610mm高度、重9.1kg金屬塊的沖擊。根據(jù)標準規(guī)定，當電池受到?jīng)_擊時，電池應(yīng)不起火、不爆炸。

結(jié)果顯示，樂視Pro3、聯(lián)想ZUKZ2、酷派Cool1 dual這3款手機的電池在測試中發(fā)生爆炸，不符合國標要求。（如圖2）

我們可以看到，受外力沖擊后，電池內(nèi)部短路產(chǎn)生爆炸的威力較為強勁。

對于測試結(jié)果，樂視移動智能信息技術(shù)（北京）有限公司回復(fù)《消費者報道》稱：“電池沖擊實驗對測試環(huán)境有嚴苛要求，包括環(huán)境溫度、濕度、測試器械的精度、底板的清潔度等?！?/p>

聯(lián)想方面則表示：“ZUK Z2的電池組本體貼有‘電池不可拆卸標識，從手機上拆卸下的電池不適合進行重物沖擊測試。這是因為電池采用雙面膠粘貼固定，拆卸電池會導(dǎo)致電芯表面鋁塑膜脫離褶皺；而且電池采用無膠框注塑工藝，電芯四周被注滿黑色填充膠。工程師拆除這些填充膠會導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形損傷，引起短路?！?/p>

但在本刊的電池沖擊實驗中，樂視Pro3、聯(lián)想ZUK Z2這兩款手機的電池均來自官方售后渠道，并不存在從手機上拆卸下來造成電池結(jié)構(gòu)損壞的問題。

對于上述兩家企業(yè)的回復(fù)，負責(zé)本次測試的工程師向本刊表達了自己的看法：“電池沖擊實驗確實對測試環(huán)境有嚴格要求，但這并不意味著電池只有在特定環(huán)境下使用才具有安全保障。因為消費者的日常使用場景也是多樣化的。當然，本次實驗環(huán)境是遵循國標要求的，結(jié)果是受到認可的?？紤]到電池拆卸可能對手機電池產(chǎn)生的影響以及國標中的測試要求，我建議盡可能從官方售后渠道獲取原裝電池樣品。”

國標為何將要刪除沖擊實驗？

值得一提的是，《消費者報道》還從不通過重物沖擊測試的三家企業(yè)中得到了同樣的答復(fù)，即目前工信部已經(jīng)對現(xiàn)行國家標準進行修改公示，取消軟包電池重物沖擊試驗。（如圖3）

“重物沖擊是目前鋰電池測試中爭議較大的項目，也被普遍認為是最嚴格的內(nèi)部短路測試條款。該項目主要由早年鋰金屬電池的UL標準衍生而來，后來被聯(lián)合國危險品運輸?shù)南嚓P(guān)標準（即UN38.3標準）所引用?！必撠?zé)本次測試的工程師對本刊表示。

“但近幾年，隨著聚合物鋰離子電池的廣泛使用，鋰電池生產(chǎn)企業(yè)普遍認為該測試項目要求過高，電池在大批量生產(chǎn)時很難滿足該標準的要求。因此在2016年底，GB 31241-2014的起草單位中國電子技術(shù)標準化研究院決定對該標準進行修改，刪除了該測試項目，并進行了公示，新修訂的標準即將實施?！彼f。

那么，標準起草單位是出于怎樣的考慮對該測試項進行調(diào)整？刪除了軟包電池的重物沖擊項是否就意味著電池安全性的降低呢？針對此，《消費者報道》采訪了該標準的其中一位起草人伍淵明。

伍淵明指出，“國內(nèi)外的很多電池標準都涵蓋了重物沖擊這個項目。就算國標刪除了這個項目，也并不意味不符合要求的產(chǎn)品可以在全球范圍進行銷售。舉個例子，聯(lián)合國危險品運輸標準UN38.3《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書試驗和標準手冊》明確規(guī)定，電池如果要經(jīng)空運或者海運，必須通過重物沖擊測試項。所以企業(yè)對于項目刪除的回復(fù)，我認為是不專業(yè)的，他們對標準的了解并不全面。國際通用標準IEC 62133當中也是含有這項測試。所以將這個項目刪除的依據(jù)是不充分的。”

他同時指出，“對于電池制造商而言，客戶要求電池容量大且體積小的方案，與電池制造時保證電池安全性的要求是相互矛盾的。要求續(xù)航時間長的同時還要兼顧手機輕薄，我們就要在有限空間內(nèi)增大儲能介質(zhì)如鈷酸鋰和石墨的體積，也就意味著要在手機的其它空間進行縮減。當然如果一味追求安全，增大電池內(nèi)的隔離膜，又會導(dǎo)致電池充放電性能不佳。因此，制作電池過程中的各項指標是相互制衡的。

伍淵明認為，重物沖擊項的刪除肯定會降低電池安全性，就像高速公路上如果沒有限速，車禍的概率會上升。但對于電池廠商來說，標準的修訂并不會降低電池制造成本，而更多會出于對設(shè)計與銷售的考量，順應(yīng)小體積、大容量的潮流。

一位不愿具名的檢測工程師接受本刊采訪時說：“標準的修訂自然有它的合理性。因為電池沖擊實驗向來爭議較大，部分電池很難通過該測試項，廢止該項目更符合目前的電池發(fā)展現(xiàn)狀。但目前GB 31241-2014中的重物沖擊項仍然有效?！?/p>

三星Note7電池爆炸，將電池安全問題推到風(fēng)口浪尖，本刊從三星Note7國內(nèi)第四起電池爆炸機主老回（化名）處獲悉，他仍然走在起訴三星的路上，他不服氣，氣的不是產(chǎn)品質(zhì)量問題、賠償問題，而是三星對待事件的態(tài)度，以及對中國消費者“特殊對待”的處理方式。事故至今他沒有收到三星一句道歉。

假如GB 31241-2014中的重物沖擊項被正式刪除，那么問題來了，手機廠商的電池合格率自然會有所上升，但國產(chǎn)廠商出口的手機仍然需要滿足帶有重物沖擊項的各個國際標準、地區(qū)標準及運輸標準。如果連國貨都區(qū)別對待自己人，那么中國人又該如何面對國外品牌的沖擊呢？

8款手機可能有燃燒噴射風(fēng)險

電池一旦出現(xiàn)爆炸起火的現(xiàn)象，可能會產(chǎn)生劇烈噴射，而這些從電池內(nèi)部噴射出的火焰或不明物體會對人身安全造成傷害。目前，現(xiàn)行的技術(shù)標準GB 31241-2014也對電池在燃燒爆炸后所產(chǎn)生的破壞有明確要求。故《消費者報道》基于“燃燒噴射”項對9款手機電池進行了檢測。

燃燒噴射實驗在半徑為61厘米的環(huán)裝鋁網(wǎng)圈內(nèi)進行。根據(jù)國標規(guī)定：實驗結(jié)束后，組成電池的部件（粉塵狀產(chǎn)物除外）或電池整體不得穿透鋁網(wǎng)。

測試結(jié)果顯示，除了努比亞Z11 miniS外，其余8款手機電池向外側(cè)噴射的火焰都沖出了61厘米直徑區(qū)域。本刊從工程師提供的測試視頻中發(fā)現(xiàn)，從電池中噴射出來的火焰直接將鋁網(wǎng)燒穿（鋁的熔點為660.37℃）。

值得一提的是，在測試過程中，三星Note7、聯(lián)想ZUK Z2、樂視Pro3三款手機電池均噴射出燃燒物到61厘米直徑區(qū)域外。其中，三星Note7在實驗結(jié)束后有明顯殘留物。（如圖4）

不過，對于本次試驗的現(xiàn)象，GB 31241-2014當中并未明確規(guī)定達標與否。故在“燃燒噴射”項上，工程師沒有對9款手機電池下判定。

測試工程師認為燃燒噴射實驗的判定依據(jù)并不嚴謹，他對本刊表示：“標準對于粉塵狀產(chǎn)物的大小等沒有明確規(guī)定，而且我們?nèi)狈ζ髽I(yè)方面的數(shù)據(jù)支持，所以還不能將細小噴射物或殘留物作為不達標的判定依據(jù)?！?/p>

根據(jù)工程師描述，該測試項是來源于美國的標準。因為當?shù)靥鞖廨^冷，家庭通常采用壁爐進行取暖，為了模擬兒童將含電池的電子設(shè)備扔入壁爐這種極端情況，美國方面制訂了這個測試項目。而這個項目也同時能夠模擬電池因受熱發(fā)生爆炸的場景。

測試工程師告訴《消費者報道》：“我們也對認證送樣的電池做過燃燒測試，一般只出現(xiàn)冒煙或者著火緩緩燃燒的現(xiàn)象。但這次送檢產(chǎn)品的燃燒現(xiàn)象較為嚴重?！?/p>

他同時指出：“認證送樣的電池往往都是高質(zhì)量的電池。其實企業(yè)是有能力制造出合格產(chǎn)品，只是在量產(chǎn)時會考慮壓縮成本，這必然會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。”

本刊也從電池拆解環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)了差別，其中華為采用堆疊結(jié)構(gòu)，而其余品牌均采用卷繞結(jié)構(gòu)。

對此，測試工程師表示：“不同制造工藝的電池會對手機的快充性能、散熱性能造成影響。一般來說，相對于卷繞技術(shù)，堆疊技術(shù)可使電池獲得更低的內(nèi)阻，并適用于較高倍率的充電使用。當然采用疊片工藝也意味著更高的制造成本?！?/p>

異常工作環(huán)境易影響電池安全性

自始至終，我們對電池安全性的討論都沒辦法脫離三星Note7這一事故。關(guān)于三星Note7的討論以及本次測試，我們能夠獲得怎樣的一些信息呢？

《消費者報道》采訪了多名業(yè)內(nèi)人士以及檢測工程師，并總結(jié)了部分原因。

在設(shè)計上，三星追求大容量電池從而使得隔離膜厚度變薄，僅有一根頭發(fā)絲左右的厚度。用戶的長期使用會讓電池內(nèi)部產(chǎn)生鋰枝晶，也會讓隔離膜之間的電解液揮發(fā)產(chǎn)生結(jié)晶；再加上手機電池倉體過小，容易使電池本體遭受擠壓或受各種復(fù)雜外力影響，最終可能導(dǎo)致這些晶體刺穿隔離膜形成內(nèi)部短路，使電池燃燒爆炸。

當然，電池是—個復(fù)雜的系統(tǒng)，出現(xiàn)安全事故的原因有很多。濫用、手機進水、更換來歷不明的非官方電池、異常的環(huán)境條件都有可能引起電池失效。

工程師也認為，鋰離子電池在溫度較高的環(huán)境下，其正極的結(jié)構(gòu)會因為鋰離子的活性加強而變得不穩(wěn)定，比餃容易出現(xiàn)電池膨脹鼓包，甚至爆炸起火等現(xiàn)象。

因此，本刊還進行了一項實驗，監(jiān)控手機在各種運行狀態(tài)下的溫度。（如圖5）

國際標準IEC 62133：2012中就有相關(guān)描述，10℃至45%是鋰離子電池較合理的工作溫度范圍。但隨著技術(shù)提升，越來越多鋰電池能夠承受的工作溫度超過了這個范圍。

因此，想要提高電池安全性，不僅對標準提出了更高的制訂要求，也是號召各手機廠商、電池制造商提升自身的研發(fā)水平，心中握有社會責(zé)任感。

網(wǎng)購電池不達標率更高

除了官方渠道，《消費者報道》也從線上線下一些非官方渠道采購了相應(yīng)檢測機型的電池。從測試結(jié)果來看，非官方渠道電池的不達標率要遠高于官方電池。

所以《消費者報道》建議廣大消費者，不要私自對手機進行拆卸改裝；最好使用官方適配器以及充電線對手機進行充電；如果需要維修手機或更換電池，盡量選擇官方渠道進行售后維修。

對于本次電池檢測不達標的樂視Pro3、聯(lián)想ZUKZ2、酷派Cook 1dual這3款手機，本刊不予推薦。