МОСКВА, 2 сен — РИА Новости . В минувшую среду компания Samsung объявила о приостановке продаж своего новейшего фаблета Galaxy Note 7, который с 19 августа появился на прилавках в 10 странах. Главная причина, за которую уже принес извинения президент мобильного подразделения Донг Джин Ко (Dong Jin Koh), — взрывы батарей во время зарядки.
Samsung может отозвать все свои Galaxy Note 7 из-за проблем с батареей Ожидается, что Samsung объявит о результатах своего расследования причин проблем с батареями, а также объявит ряд комплексных мер по решению этой проблемы либо в эти выходные, либо в начале следующей недели.Как бы там ни было, эта напасть преследует литий-ионные аккумуляторы уже третье десятилетие. А с апреля этого года "Международная ассоциация воздушного транспорта" (IATA) даже ввела временный запрет на провоз Li-ion аккумуляторов на пассажирских авиарейсах, если они не установлены в какое-либо устройство.
Литий-ионный аккумулятор, несмотря на все свои преимущества, — весьма капризный элемент. Его зарядка проходит по сложному алгоритму и всегда управляется специальным микроконтроллером, который постоянно отслеживает температуру и другие параметры батареи. На его эксплуатацию и хранение также накладывается масса ограничений. Такие аккумуляторы не терпят глубокого разряда, работы при отрицательных температурах и нагрева. Поэтому практически все устройства с ними имеют специальные контроллеры, отслеживающие их работу и отключающие аккумулятор в случае превышения его показателями критических значений.
Впрочем, сделать литий-ионный аккумулятор безопасным не так уж и сложно. Однако современные тенденции к уменьшению размеров аккумуляторов и их форм, а также эксперименты с химическим составом каждый раз возвращают разработчиков на исходные позиции. Главная проблема — это перегрев отдельных ячеек батареи вследствие повышения температуры или короткого замыкания внутри ячейки. Перегревающаяся ячейка может запустить цепную реакцию. А с учетом того, что входящий в состав аккумуляторов щелочной метал литий является легковоспламеняющимся, последствия могут быть самими печальными: резкое вздутие, возгорание или даже врыв.
Но если на каждом шагу работу аккумулятора отслеживают контроллеры, почему они взрываются? Причин может быть несколько.
Среди основных значится производственный брак, при котором слой изолятора между ячейками оказывается недостаточной толщины.
Также опасны удары или физические повреждения аккумулятора, и банальный перегрев. Например, если аккумулятор получил незначительные повреждения от падения с небольшой высоты, пользователь может не обратить на это внимание, но при этом состояние батареи может ухудшиться. Она может выйти из строя, даже не достигнув своего температурного предела.
Решить проблему можно более жестким регулированием. Но это приведет к удорожанию всей продукции и замедлению внедрения новых технологий. На что, в условиях постоянной конкуренции, компании просто не пойдут. Потому потребителям придется смириться с тем, что отдельные случаи возгораний могут и дальше происходить с продукцией самых известных брендов, таких как Apple, Samsung и любых других.
Впрочем, в начале этого года американские физики из Стэнфорда объявили о разработке специального предохранителя для аккумуляторов. Он состоит из наночастиц никеля, вставленных в тонкий лист из пластика и графена и автоматически отключает батарею, не дожидаясь реакции контроллера. Несмотря на кажущуюся простоту, внедрение этой разработки остается под вопросом, поскольку не убережет аккумуляторы в ста процентах случаев, но приведет к его удорожанию.
Как взрываются телефоны July 20th, 2014
В результате падения аккумулятор телефона разрядился и владелица включила его на подзарядку, однако батарейка упорно не хотела заряжаться. После выключения зарядного устройства аккумулятор телефона вдруг стал нагреваться и распухать, а после этого аппарат взорвался. В результате взрыва женщина не пострадала.
В июле прошлого года Киммо Пиилола (Kimmo Piilola) заменил аккумулятор своего телефона марки Samsung. Сделал он это в авторизованном сервисном центре производителя, в городе Порвоо. В тот же вечер его новый аккумулятор взорвался – причем настолько сильно, что обгорел деревянный пол, на который упал телефон. «Комната заполнилась дымом за несколько минут», — говорит Киммо Пиилола.
Вот так бывает. Так почему же взрываются телефоны?
Современное общество в подавляющем большинстве случаев зависит от потребляемой мощности, в том числе и от вариантов, когда энергия расходуется «на лету». Аккумуляторные батареи на основе литий-ионной технологии были большой частью мобильной революции, и они все больше и чаще появляются в автомобилях и даже самолетах. Таким образом, это означает, что современные источники питания абсолютно безопасны, не так ли? На самом деле Boeing 787 доказывает, что литий-ионные батареи по-прежнему могут взрываться от случая к случаю, так же как и инциденты когда телефонные аккумуляторы загораются прямо в руках у пользователей. Почему же эта важная проблема до сих пор не решена?
Технология производства батарей была проверена и обкатана годами, однако никаких невероятных прорывов в технологии с тех пор не происходило. Вместо этого, мы видим те же аккумуляторы, которые имеют различные размеры и формы, при этом производитель старается сделать как можно меньший размер, при увеличенной емкости. С одной стороны, такой подход делает батареи наиболее производительными, хотя с другой стороны, именно этот подход увеличивает риск выхода аккумулятора из строя, когда что-то идет не так.
Стандартные условия использования аккумуляторов: температура окружающей среды до 60 градусов Цельсия, без каких-либо дополнительных термо- и/или механических воздействий. Эти идеальные условия обеспечат максимальный срок службы аккумулятора и оградят вас от неприятных сюрпризов.
В то же время, батарея не должна находиться в сжатом пространстве, возле источников огня или высокой температуры, в процессе использования, батарея не должна подвергаться физической деформации, прокалываться, или даже просверливаться. Потому что, даже один из этих моментов, может спровоцировать взрыв аккумулятора.
Если аккумулятор сильно нагревается — электролит может загореться. Есть много видео и фотографий в интернете, которые показывают насколько это серьезно.
Батарея обычно загорается из-за короткого замыкания внутри. Есть разделитель, который отделяет положительный и отрицательный электроды. Если в этом слое происходит разрыв и электроды соприкасаются, батарея очень быстро будет нагреваться. Возможно вы испытывали такой эффект когда у вас в кармане была 9 вольтовая батарея с монетками. Монетка соединяет контакты и батарея сильно нагревается.
Li-ion батареи очень энергоемкие и из-за проблем в сепараторе они очень сильно нагреваются. Это приводит к возгоранию электролита. Как только одна из ячеек горит, остальные с легкостью вспыхивают.
Если технология производства была нарушена, или появился брак, батарея легко может перегреться, в результате чего её внутренние ячейки разрушаются по цепной реакции. Такой процесс называется «тепловым убеганием», и именно он является причиной большинства «взрывов» аккумуляторов, или, что менее опасно, резкого «вспухания» батареи. Дефект может быть вызван простым коротким замыканием, или изъяном в конструкции, что в итоге неправильно изолирует отдельные ячейки от нагревания соседних.
Любой Литий-ионный аккумулятор имеет потенциал возгорания, это является результатом его химического состава. Литий используется в аккумуляторных батареях в качестве анода, поскольку он имеет чрезвычайно высокий электрохимический потенциал. Другими словами, литий-ионный переход к электроду производит очень много энергии. Низкий атомный вес лития также является полезным фактором в снижении массы батареи.
В то время как литий является наиболее эффективным для производства батарей высокой емкости, эти же самые свойства придают ему высокую реакционную способность и высокую склонность к проявлению эффекта «теплового убегания». Литий является щелочным металлом, наряду с натрием, калием, и остальной частью первой группы периодической таблицы. Данные элементы не только легко воспламеняются, но так же являются настолько реактивными, что добавление нескольких граммов вещества в емкость с водой, может привести к взрыву. Поэтому, когда Литий-ионный аккумулятор начинает перегреваться, присутствующий в нем литий может ускорить распад других ячеек.
Причиной пожара. Разбираемся, почему это могло произойти и как можно снизить риск возникновения чрезвычайных ситуаций.
По большому счету, единственная вещь, которая представляет опасность в телефоне или смартфоне — это его аккумулятор. Все известные несчастные случаи были так или иначе связаны с батарейкой — во время ее зарядки или просто в ходе эксплуатации устройства.
Вот лишь некоторые случаи, о которых мы писали ранее:
Нельзя сказать, что тот или иной производитель смартфонов «взрывоопаснее». Да, бывали случаи, когда вендору приходилось отзывать партию устройств из-за возможных проблем, но, по большому счету, взорваться может аккумулятор любого, даже самого дорогого смартфона.
Рассмотрим, почему так может произойти, но для начала разберемся с устройством аккумулятора.
Казалось бы, технология производства батарей была проверена и обкатана годами, однако никаких революционных прорывов в технологии в последнее время не происходило. В основном производители стараются сделать как можно меньший размер батареи при как можно большей емкости.
С одной стороны, такой подход идет на пользу потребителю, но с другой увеличивает риск выхода аккумулятора из строя, когда что-то идет не так — при нарушении условий эксплуатации.
В современных смартфонах производители используют литиевые аккумуляторы (Li-ion или Li-pol). А любой такой аккумулятор имеет потенциал возгорания. Литий используется в аккумуляторных батареях в качестве анода, поскольку он имеет чрезвычайно высокий электрохимический потенциал.
Как правило, батарейки загораются из-за короткого замыкания внутри. Там есть разделитель, который отделяет положительный и отрицательный электроды. Если в этом слое происходит разрыв и электроды соприкасаются, батарея начинает быстро нагреваться.
Это, в свою очередь, приводит к возгоранию электролита. А как только загорается одна из ячеек, вслед за ней вспыхивают соседние. Такой процесс называется «тепловым разгоном (убеганием)», и именно он является причиной большинства «взрывов» аккумуляторов или, если повезет, всего лишь резкого «вспухания» батареи.
Мы выяснили, что основной причиной возгорания становится повреждение разделителя (сепаратора).
Это может произойти, например, после сильного удара гаджета или из-за его нагрева. Нужно помнить, что нормальные условия работы батареи — до 50−60 градусов по Цельсию.
А значит, не нужно:
Кроме того, важно пользоваться оригинальными батареями . Многие производители дают возможность поменять аккумулятор самостоятельно, а люди экономно пользуются этим, покупая не оригинальные батареи, а гораздо более дешевые noname-аналоги.
Экономия в таком случае может оказаться сомнительной — бывало, что батареи становились причиной не только ожогов, но и серьезных пожаров. Ведь если крупный производитель серьезно следит за качеством своей продукции (стараясь избежать потери репутации и судебных издержек), то в мелкой китайской мастерской об этом не задумываются.
Помимо оригинальных аккумуляторов, желательно пользоваться оригинальными зарядными устройствами . Тем более что сейчас на рынке существует всего несколько популярных разъемов — microUSB и USB Type-C (для Android и WP-гаджетов), а также lightning и старый широкий разъем для iPhone/iPad. Поэтому проблем с покупкой нормальной «брендовой» зарядки тоже не должно быть.
Кстати, бывало, что неоригинальные зарядные устройства приводили не только к пожару, но и поражению электрическим током. Так что на этот компонент нужно обращать не менее пристальное внимание, чем на оригинальные аккумуляторы.
Большинство историй, связанных с возгоранием батареек, начинаются с того, что человек «оставил телефон на зарядке на ночь и проснулся от запаха дыма». Но это вовсе не означает, что длительное нахождение телефона на зарядке обязательно приведет к взрыву.
Дело в том, что все современные качественные литий-ионные аккумуляторы снабжаются встроенной электронной схемой, которая предотвращает перезаряд и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда.
Поэтому если отбросить возможный брак, то при использовании оригинального зарядного устройства и такой же батареи не имеет значения, сколько смартфон находится в розетке — 2 часа или всю ночь.
К огромному перечню опасностей, поджидающих современного человека буквально на каждом шагу, добавилась ещё одна – опасность взрыва вашего мобильного телефона.
Интернет пестрит сообщениями о взрывах телефонов прямо в руках их владельцев, во время разговора, игры или общения в соцсети. Но, может быть, опасность сильно преувеличена? Давайте разберёмся, какие телефоны взрываются и почему это происходит.
Изучив статистику сообщений о взрывах телефонов, можно прийти к выводу, что взрывоопасными являются буквально все марки и модели телефонов. В последнее время внимание акцентировалось на продукции компании Samsung, которая даже вынуждена была на волне паники отозвать все телефоны Galaxy Note 7 из продажи.
Но буквально тут же СМИ наводнили сообщения о взрывах iPhone 7, а также других моделей и Айпадов. Взрываются, кстати, не только телефоны – этой же «болезни» подвержены планшеты разных марок.
Просмотрев видео взрыва мобильного телефона, можно подумать, будто он начинён взрывчаткой, которая может самопроизвольно сработать в любой момент. В определённом смысле так и есть, ведь ещё не существует телефонов, которые могли бы работать без аккумуляторов.
Именно батарея является единственной взрывоопасной деталью любого телефона. В обычных условиях она, конечно, не может взорваться, но при совпадении неблагоприятных факторов процессы, протекающие внутри аккумулятора, бешено ускоряются, что приводит к взрыву.
Сегодня практически во всех моделях телефонов, независимо от их марки, используются литий-ионные аккумуляторы, действие которых основано на ионизации атомов лития в электролите.
Электрохимическая ячейка, залитая раствором органических солей лития, разделена сепаратором из пористого полимера. В одной части находится анод, в другой – катод. Сепаратор препятствует непосредственному контакту электродов, поэтому электрохимическая реакция протекает медленно, по мере просачивания ионов лития через сепаратор.
Если же сепаратор повреждается, происходит короткое замыкание между анодом и катодом. Электрохимический процесс активизируется, ускоряясь в сотни раз, из-за чего защитный слой анода разлагается. Литий анода вступает в электролитическую реакцию с выделением газообразных углеводородов – метана, этилена, этана и других. Давление газов приводит к разрыву корпуса, и внутрь попадает кислород, воспламеняющий электролит, после чего происходит взрыв аккумулятора.
В принципе, современные аккумуляторы делаются достаточно устойчивыми к неблагоприятным воздействиям, однако предусмотреть все жизненные ситуации производители, конечно, не могут. Чаще всего аккумулятор выходит из строя и взрывается:
— после падения телефона, вследствие повреждения сепаратора из-за удара;
— после сгибания телефона, находящегося в кармане или в рюкзаке;
— вследствие нагрева свыше 60 градусов Цельсия – предела, установленного технологией литий-ионных аккумуляторов;
— после длительной эксплуатации, приведшей к дендроидному прорастанию металлического лития сквозь поры сепаратора.
Наиболее часто взрываются аккумуляторы, длительное время бывшие в эксплуатации, с заметным изменением геометрической формы (вздутием стенок). Кроме того, к повышению вероятности взрыва может привести нарушение технологии производства батареи, что, к сожалению, не так уж редко случается на небольших фабриках Китая. Поэтому при замене батареи лучше не экономить, покупая дешёвую «noname» продукцию, и выбирать батареи оригинального либо лицензированного производителя.
Обратив внимание на взрывы батарей телефонов известных производителей, можно заметить, что обе модели выпущены водонепроницаемыми, т.е. вентиляция корпуса сильно затруднена. Это значит, что естественное охлаждение аккумулятора практически не работает.
Вероятность ускорения электролитической реакции из-за перегрева существенно возрастает, особенно в моменты, когда телефон активно используется для просмотра/съёмки видео, игры или поиска в интернете. Кроме того, нельзя исключать ухудшения качества комплектующих из-за стремления к удешевлению производства – этим сейчас грешат буквально все производители.
Не перегревайте свой телефон, не роняйте его и берегите от деформирующих нагрузок на корпус, вовремя заменяйте аккумулятор, выбирая для этого продукцию оригинальной марки. Соблюдение этих простых правил сведёт риск взрыва для вашего телефона практически к нулю.
