Литий-ионный аккумулятор
Сегодня мы все используем массу различных устройств и технических новшеств, работающих на базе литий-ионных аккумуляторов. Это тип электрического аккумулятора, отличающийся от других подобных энергоносителей своей универсальностью, высокой плотностью энергии и неприхотливостью в плане обслуживания.
Несмотря на свои положительные характеристики, подобные батареи представляют собой определенную угрозу. Аккумуляторы данного типа могут взорваться, повредить или уничтожить имущество и, что страшнее, нанести тяжкий вред здоровью или вовсе привести к гибели.
Тем не менее литий-ионные аккумуляторы широко распространены в различных сферах жизни человека. Подобный тип энергоносителя можно обнаружить в автомобилях, самолетах, а главное, в смартфонах и планшетах, которые основная масса людей использует ежедневно, на постоянной основе. Грубо говоря, как было сказано выше, все современное общество носит с собой взрывные устройства, которые могут быть активированы в случае оплошности, по несчастливой случайности или из-за халатности производителя.
Основные признаки вздутия аккумулятора телефона
Понять, что батарейка устройства деформировалась достаточно просто. Ведь задняя крышка телефона плотно прилегает к ней, и обнаружить вздутие будет под силу даже новичку. Основные признаки следующие:
- задняя панель устройства потеряла форму;
- крышка закрывается не до конца или открывается сама по себе;
- очень быстро садится смартфон;
- устройство произвольно перезагружается.
Возможные причины взрыва аккумулятора
Литиевые аккумуляторы протестированы временем и считаются относительно безопасными, если соблюдать все рекомендации производителя, но как часто кто-то хотя бы интересуется инструкцией? Любое нарушение может повлечь за собой печальные последствия. Например, резкое изменение температуры, которое является одной из самых распространенных причин, по которым батареи выходят из строя. В этом случае литий-ионная батарея начинает вырабатывать газ, аккумулятор становится значительно пухлее, в редких случаях можно обнаружить течь. И тот и другой симптом является поводом для незамедлительного прекращения использования устройства, отсоединения батареи и ее грамотной утилизации. Помимо изменения термальных условий, есть ряд других распространенных причин, ведущих к взрыву батареи, на которых стоит акцентировать внимание.
Почему вздувается аккумулятор?
Наиболее интересным вопросом являются причины поломки аккумулятора. Их существует немало:
Почему быстро разряжается батарея на телефоне Андроид
При наличии любой из перечисленных выше причин батарея устройства будет находиться в зоне риска, поэтому обязательно следите за ней.
Физическое воздействие и кустарный ремонт
Любое повреждение, изгиб или удар могут привести к чрезмерному нагреву батареи, что непременно повлечет за собой взрыв. То же самое касается проколов, которые часто сопровождают ремонтные работы.
«Мастера на все руки» нередко прибегают к ремонту всего и вся, не обращаясь за помощью к профессионалам. Возможно, новый опыт — это даже здорово, люди развивают свои навыки и экономят деньги, но когда речь заходит о литиевых батареях, следует забыть о своем «мастерстве», потому что разбирать и ремонтировать литий-ионные аккумуляторы нельзя. Это же касается и небольших «палаток», расположенных в торговых центрах и отвечающих за ремонт разного рода электроники.
Переразряд и износ
Как бы это иронично ни звучало, но даже если оставить литий-ионную батарею в покое, то он все еще остается опасным, так как может израсходовать критическую массу заряда. Обычно в таких случаях батарея просто выходит из строя и перестает функционировать, но человеческая глупость смелость не имеет границ. Было зарегистрировано немало попыток вернуть полностью разряженную батарею к жизни, просто поставив ее на зарядку (в функционирующем устройстве или без). И в том и в ином случае аккумулятор может замкнуть, мгновенно нагреться до температуры горения и воспламениться.
Так же, как и старый шкаф может развалиться в любой момент, может перегреться старый аккумулятор. По мере использования он изнашивается, теряет в объеме, повреждаются определенные детали. Придет время, и физические изменения в батарее потребуют замены.
Что происходит внутри аккумулятора с точки зрения физики, химии
При обычной работе аккумулятора на его отрицательном электроде, который выполнен из углерода, происходят беспорядочные процессы. Заряженные атомы передвигаются по матрице, при движении не теряют напряжение.
Положительный электрод на таком виде АКБ сделан из лития. В то время пока батарея используется по прямому назначению ионы лития покидают сердечник, вступают в реакцию с кислородом. После чего проходят сквозь катод, стремятся наружу. Но они не могут покинуть пределы корпуса АКБ, именно поэтому они теряют свое напряжение, остаются на поверхности. Они будут там до тех пор, пока АКБ не будет заряжен. А при процессе подзарядки все реакции происходят в обратной последовательности.
Причины проблем с Galaxy Note 7
Спустя более чем полгода, по состоянию на январь 2017-го, в компании не дали никаких четких комментариев по поводу произошедшего инцидента. Многие аналитики и лица, знакомые с деятельностью компании, заявляют, что инженерам компании не удается воспроизвести взрыв в лабораторных условиях.
Независимые же организации склоняются к тому, что взрыв происходит из-за проблем с контроллером питания. Сложная (плотная) конструкция смартфона, включающая в себя изогнутый дисплей, спровоцировала соприкосновение двух деталей аккумулятора: катода и анода, что, в свою очередь, привело к чрезмерному нагреву. Литиевая батарея всегда стремится к повышению температуры, это нормально, но производитель должен был озаботиться тем, чтобы в определенный момент, смартфон был лишен питания. К сожалению, этого не произошло. И, вне зависимости от того, насколько аккуратны были пользователи со своими Samsung, взрыв аккумулятора стал массовой проблемой, касающейся всех без исключения.
Конечно, по сравнению с количеством нормально эксплуатируемых аккумуляторов, число взрывов – это «капля в море». Поэтому не стоит паниковать. Но нужно понимать, почему это происходит. Всё объясняется материалами, используемыми в литиевых батареях, и процессами, происходящими в них.
АКБ для телефонов выпускаются всё в большем ассортименте, различных габаритов и форм. Производители стараются при высокой ёмкости максимально уменьшить размеры батарей, поскольку это позволяет сделать мобильные устройства более тонкими и изящными.
Но, от этого же и следуют проблемы. Из-за того, что основные компоненты аккумулятора (электроды) располагаются максимально близко друг к другу, при малейшем нарушении формы электрохимические процессы нарушаются. В результате может произойти возгорание и взрыв.
Как правило, возгорание и взрыв АКБ телефона происходит из-за короткого замыкания (КЗ). В конструкции батареи предусмотрен сепаратор, разделяющий положительный и отрицательный электроды. Если он повреждается (в результате удара, производственного брака, прокола, нагрева и т. п.), то происходит замыкание и следует сильный нагрев. Батареи литиевого типа очень энергоёмкие, а литий чрезвычайно активный металл. Так, что в результате прорыва сепаратора происходит мгновенный нагрев, возгорание и выброс энергии в результате взрыва.
В то же время эта чрезвычайная активность лития очень полезна при создании аккумуляторов высокой ёмкости (литий─ионных и литий─полимерных). Щелочные металлы первой группы таблицы Менделеева (натрий, калий), которым относится литий, имеют высокую реакционную способность. Эти металлы могут легко загораться на воздухе. Кроме того, взаимодействие некоторого количества этих металлов с водой может вызвать взрыв. Все эти факторы объясняют взрывы телефонных аккумуляторных батарей.
Внимание! Выше были приведены фотографии и видео взрывов аккумуляторов. Не пытайтесь воспроизвести то, что там было показано. Даже, если вы экспериментируете на старом аккумуляторе, подумайте, что воспламенение и взрыв вызовут повреждения окружающих предметов. А главное – вы можете нанести непоправимый вред своему здоровью.
Последствия для компании
Чтобы понять, чем обернулось подобное происшествие для компании, достаточно поставить себя на их место. Что подумает потребитель о продукте, который в одночасье стал посмешищем и угрозой для жизни? Скорее всего, станет избегать. Но одно дело — репутация, которая сегодня есть, завтра нет, а послезавтра снова есть, другое дело — реальные факты. В компании потерпели убытки, причем довольно серьезные и ощутимые для мобильного подразделения — 22 миллиарда долларов. Телефоны были дистанционно лишены возможности заряжаться, чтобы избежать дальнейших взрывов.
На данный момент телефон не производится, компания ведет расследование и остается лишь надеяться, что взрыв аккумулятора Samsung Note 7, послужит корейцам уроком, который сделает их сильнее.
Случаи взрывов iPhone
Несмотря на свое особое положение на рынке смартфонов и минимальный уровень брака, даже «яблочный» смартфон может превратиться в импровизированную бомбу. Один из самых последних случаев был взрыв новинки от компании Apple, смартфона iPhone 7, который один из поклонников якобы заказал в сети Интернет, а получил уже подорванный гаджет.
Никаких подтверждений относительно самопроизвольного возгорания iPhone так и не последовало, и этот случай списали на обычное раздувание слухов. К счастью владельцев свежих смартфонов из Калифорнии, взрыв аккумулятора «Айфона» стал лишь одним из немногих, вызванных неправильной эксплуатацией (в данном случае чрезмерное физическое воздействие), а не массовой проблемой.
Другие зарегистрированные случаи взрывов iPhone стали последствием короткого замыкания, произошедшего ввиду использования зарядного устройства от стороннего производителя.
Что дальше?
Сейчас в плане технологий литиевые батареи — это самый дешевый, при этом самый энергоэффективный вариант для мобильных устройств и прочей электроники. Естественно, данный вид аккумуляторов до сих пор находится в приоритете.
На замену литиевым батареям могут прийти ядерные батареи. Несмотря на свое страшное название, подобный тип аккумуляторов совершенно безвреден для человека, а гаджету позволит жить от одного заряда в разы дольше, чем сейчас. К сожалению, развитие в этой области происходит довольно медленно и в ближайшее время подвижек ждать не стоит. Возможно, взрыв аккумулятора «Самсунг Note 7», не пройдет даром и заставит инженеров, работающих в сфере информационных технологий, поторопиться.
Как продлить срок службы телефона?
Батарея для телефона может прослужить и дольше, если соблюдать следующие рекомендации: