- Взрывы аккумуляторов: причины, следствия и методы защиты
- Почему аккумуляторы взрываются
- Что может взорваться в современном телефоне?
- Как взрывается телефонный аккумулятор?
- Что за модели телефонов чаще взрываются
- Мотивы, побуждающие взрываться телефоны
- Почему нельзя оставлять телефон на солнце
- Что не так с водонепроницаемостью
- А что же там с Note 7?
- Что мы знаем о Galaxy Note 7 и его аккумуляторе
- Несчастный случай с индийской девушкой
- Опасные смартфоны Samsung
При авиаперелетах также не рекомендуется пользоваться мобильным телефоном. А смартфоны с литий-ионным аккумулятором внутри не разрешено с 2016 г. перевозить даже в отсеке, предназначенном для грузовых предметов.
Взрывы аккумуляторов: причины, следствия и методы защиты
Горящие и взрывающиеся аккумуляторы небезосновательно считаются одной из главных фобий пользователей мобильных устройств. Многие помнят о взрывающихся на зарядке iPhone, а историю с Galaxy Note 7 не слышал только очень ленивый и нелюбопытный. Новые поводы опасаться жизнь подкидывает регулярно. Например, совсем недавно у одной из пассажирок авиарейса Пекин-Мельбурн загорелись аккумуляторы беспроводных наушников. От подобного не застрахован никто. Мы постараемся подробно рассказать о причинах бабахов и способах защиты от них.
Несмотря на то, что в последнее время сообщений о взрывах и возгораниях батарей становится всё больше, подобные случаи происходят, наверное, с начала массового распространения гаджетов. Одно из наиболее ранних сообщений в прессе датируется 2006 годом, когда неприятностей от аккумуляторов стало столько, что уже невозможно было списать всё на случайность. Почти все крупные производители ноутбуков, включая Apple, Dell, Lenovo, Fujitsu, Hitachi, Sharp и Sony, начали отзывать тысячи и сотни тысяч своих устройств с рынка. Причиной стали дефектные аккумуляторы Sony, которые успели спалить сотни ноутбуков самых разных моделей. На фото ниже — эффектно бабахнувший ноутбук Dell, ставший основой дальнейшего разбирательства.
В следующий раз об опасностях батарей заговорили в 2009 году, когда было зафиксировано несколько случаев самовозгорания iPhone и iPod Touch, причём иногда с весьма неприятными последствиями. Одному из пострадавших осколки от разлетевшегося экрана попали в лицо, другому — повредили глаз. И это не считая множества случаев материального ущерба. На фото ниже — результат зарядки дефектного iPhone в автомобиле.
Конечно, с проблемами сталкивались владельцы не только iPhone, но и других гаджетов. Случаи возгорания и взрыва аккумуляторов были зафиксированы у смартфонов Samsung Galaxy S II, ноутбуков Apple PowerBook и даже кнопочных телефонов Nokia 8210.
Публикаций о взрывах батарей с каждым годом становилось всё больше, и не единожды в прессе появлялись сообщения, что тот или иной производитель отзывает очередную партию устройств в связи с дефектными батареями. Последние несколько лет не проходит и месяца без очередного громкого (в прямом и переносном смысле) взрыва. Взять для примера хоть 2016 год. Январь — Sony Xperia T3, владелец получил серьёзные ожоги руки во время использования мессенджера. Февраль — Lenovo A6000 загорелся при попытке вынуть аккумулятор после зарядки. Март — возгорание iPhone 6 на борту летевшего над Тихим океаном самолёта (к счастью, гаджет удалось быстро потушить). Апрель — взрыв LG Optimus F6 в кармане владельца, которому в итоге потребовалась пересадка кожи. Июнь — возгорание Samsung GALAXY S5, снова в кармане брюк, но на этот раз без травм. Июль — минимум два случая возгорания смартфонов Xiaomi, один стал причиной ожогов третьей степени у владельца. Август — возгорание iPhone 6 после падения с велосипеда и удара смартфона о землю. Сентябрь — множество взрывов и возгораний смартфонов Galaxy Note 7, которые приводили к самым разным последствиям. Октябрь — машина сгорела из-за оставленного на зарядке iPhone 7.
Почему аккумуляторы взрываются
С точки зрения физики и химии основная причина взрывов литиевых аккумуляторов одна — короткое замыкание между катодом и анодом. Если это происходит, резкое повышение силы тока начинает разогревать батарею. При достижении температуры в 70-90° С расплавленный литий начинает реагировать с электролитом. При этом выделяются взрывоопасные соединения, но без доступа кислорода взрыва не происходит. Наилучшее решение в этом случае — как можно быстрее разломать корпус аккумулятора. Возгорания при этом не избежать, но это будет именно горение, а не взрыв. Но если батарея крепкая, температура быстро достигает 200° С — и материал катода начинает разлагаться с выделением кислорода. Ускоряет этот процесс термическое разложение электролита, начинающееся при этой же температуре. Именно наличие углеводородов, окислителя в виде кислорода и высокая температура — идеальные условия для взрыва. В зависимости от конструкции аппарата этот взрыв может либо сорвать крышку батарейного отсека, либо разнести в куски весь девайс. Второе предсказуемо сопровождается большими разрушениями и серьёзными травмами. В наихудших случаях температура внутри аккумулятора может достигать 660-900° С, когда в реакцию с оставшимся электролитом вступает графит и плавится алюминиевый токоприёмник.
Причины короткого замыкания могут быть разные. Первая — физическое воздействие на аккумулятор. При ударах и падениях смартфона анод и катод могут соприкоснуться, что и запустит цепочку необратимых реакций. Именно из-за этого и происходили возгорания батарей Samsung Galaxy Note 7: тонкий корпус слишком сильно сдавливал аккумулятор, что иногда могло привести к контакту между электродами.
Вторая причина — нагрев, который может происходить при использовании неоригинальной зарядки или при долгом нахождении устройства под прямыми солнечными лучами. Иногда оба фактора встречаются: именно этим объясняется достаточно заметное количество сгоревших из-за смартфонов автомобилей. При повышении температуры внутренние части аккумулятора закономерно расширяются, химические реакции идут быстрее, что приводит к серии микроскопических коротких замыканий. Пока они не приняли лавинообразный характер, батарею ещё можно спасти, охладив её. Но если этого не сделать — всё будет развиваться по описанному выше сценарию.
Наконец, третья причина — банальное старение аккумулятора. Этот происходит с любым литиевым аккумуляторам, но обычно мы меняем гаджеты раньше, чем их батареи становятся опасными. Однако при неправильной или интенсивной эксплуатации аккумуляторов (быстрая зарядка, действие высоких температур, использование устройств на морозе) внутри них начинают «прорастать» так называемые дендриты — ветвистые структуры из металлического лития. Дендриты произрастают из анода, со временем могут достигнуть катода — и стать причиной короткого замыкания.
Вряд ли можно предполагать, что какие-то инородные тела или попавшие на производстве частички контактируют с электролитом. Это популярная гипотеза, но если в партии аппаратов (мы не знаем, какого размера партия) окажутся мелкие частички в электролите, мы увидим гораздо больше взрывающихся Galaxy Note 7.
Что может взорваться в современном телефоне?
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.
Как взрывается телефонный аккумулятор?
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.
Девушка поставила телефон на зарядку, после чего позвонила родным. Во время разговора устройство перегрелось, после чего взорвалось. Ума получила обширные травмы тела и конечностей. Она скончалась по пути в больницу.
Что за модели телефонов чаще взрываются
Купленные на рынке китайские модели мобильных устройств подвержены взрыву чаще, чем гаджеты известных компаний.
Обычно такая продукция обладает дешевой ценой и собрана кустарным методом из отклоненных изделий. Хранятся они в неблагоприятных условиях и транспортируются абы как.
Бывают случаи и с брендовыми компаниями — такими как «Huawei», «ASUS», «Нокиа», «Самсунг» и т.п. У них тоже имелись в продаже телефонные аппараты, в которых впоследствии были зафиксированы случаи взрыва.
При авиаперелетах также не рекомендуется пользоваться мобильным телефоном. А смартфоны с литий-ионным аккумулятором внутри не разрешено с 2016 г. перевозить даже в отсеке, предназначенном для грузовых предметов.
Мотивы, побуждающие взрываться телефоны
После некоторых канадских исследований были выявлены несколько причин, сопутствующих взрыванию мобильных устройств:
- Применение неподходящего ЗУ. Литий-полимерные мобильные изделия нельзя усиленно заряжать (может произойти разрушение пластин внутри батареи и повлечь за собой взрыв).
- Механическое повреждение АКБ. Функция электродов, составляющих батарею, значительно поменяется и приведет, в конечном итоге, ко взрыву источника питания.
- Внутреннее замыкание изделия. В результате реакции положительного электрода с электролитом, аккумуляторная батарея начинает нагреваться. Далее происходит присоединение в реакцию катода.
- После чего аккумулятор достигает перегрева до двухсот градусов. Начинается усиленное выделение углекислой кислоты совместно с кислородом (где, O загорается), которые сопутствуют вздутию источника питания с последующим взрывом.
- Заводской брак изделия. При неправильной сборке (попадание металлических частиц внутрь источника питания) либо методе изготовления.
- Поломка микропроцессора. Если чип, отвечающий за уровень заряда мобильного телефона, перестал справляться с поставленной задачей, то это тоже грозит впоследствии взрывом АКБ во время ее зарядки.
Сегодня практически во всех моделях телефонов, независимо от их марки, используются литий-ионные аккумуляторы, действие которых основано на ионизации атомов лития в электролите.
Почему нельзя оставлять телефон на солнце
Мой приятель часто пренебрегает этим правилом, оставляя на даче телефон прямо у мангала да еще и под палящим солнцем. Влияние большого количества тепла и высокой температуры негативно сказывается на батарее телефона: потеря емкости и нагретый до предела телефон — это лучшее, чем можно ограничиться в этой неприятной ситуации. Аккумулятор вырабатывает различные газы, которые приводят к разбуханию, нарушая ее внутренний баланс. В итоге, однажды он может взорваться в самый неподходящий момент. Оставляете смартфон в душном помещении или на солнце? Советуем не делать этого.
На жаре телефон лучше не держать, иначе перегрев не заставит себя долго ждать
По той же причине эксперты рекомендуют избегать и слишком низких температур: например, зимой смартфон часто «кочует» между минусовой температурой на улице и плюсовой температурой в помещении. Раз уж оказались на морозе, то старайтесь держать телефон, что называется, поближе к телу, реже доставая его наружу.
Что не так с водонепроницаемостью
Купили смартфон с защитой от воды? Повезет, если она вам никогда не пригодится
Производители смартфонов ежегодно хвастаются, увеличивая степень защиты своих устройств от воды. Но это не значит, что нужно это проверять! Тем более, если не уверены в этом. Что уж говорить о тех смартфонах или старых мобильниках, которые не защищены от воды? Одно неловкое движение рукой — смартфон в воде, а аккумулятор в лучшем случае придется менять. А вас спасала водонепроницаемость? Расскажите о своем случае в нашем Telegram-чате.
Бывают случаи и с брендовыми компаниями — такими как «Huawei», «ASUS», «Нокиа», «Самсунг» и т.п. У них тоже имелись в продаже телефонные аппараты, в которых впоследствии были зафиксированы случаи взрыва.
А что же там с Note 7?
Только Samsung доподлинно известно, почему взрываются батареи в Galaxy Note 7. Компания разослала в своем британском подразделении короткое послание, в котором нет особого смысла. Фраза «the anode-to-cathode came into contact» звучит так, будто описывается короткое замыкание, но в такой формулировке это ничего не означает. Но будучи диванным экспертом, который своими глазами никогда не видел взрывающийся или уже взорвавшийся Galaxy Note 7, можно сказать, что наиболее вероятна как раз ситуация с замыканием анода на катод.
Поскольку люди сообщают о взрывах батарей Note 7, не находящихся на зарядке, и значительная часть телефонов, которые мы видим на фото, не сгорели, можно предполагать, что тепловой разгон тут не виноват, несмотря на то, что Health Canada точно утверждает, что единичный случай в Канаде произошел от перегрева.
Тепловой разгон – не такое «мгновенное» событие, как короткое замыкание, и нагретому электролиту требуется больше времени, чтобы вырваться из батареи с пламенем, чем вырваться из ее корпуса со взрывом. Сгорит больше, чем часть телефона, а также другие предметы в непосредственной близости. Также тепловой взрыв заставит аккумулятор распухнуть, прежде чем нарушится целостность его гибкого корпуса, и не имея дальнейшего пространства для расширения, разбухшая батарея сломает крышку самого телефона. Видео на YouTube демонстрируют, как это происходит, вот хороший, хоть и старый пример того, как кто-то нарушает меры предосторожности, чтобы это произошло. Некто, кому, наверное, сказали, что телефон раздуется, прежде чем взорваться.
Вряд ли можно предполагать, что какие-то инородные тела или попавшие на производстве частички контактируют с электролитом. Это популярная гипотеза, но если в партии аппаратов (мы не знаем, какого размера партия) окажутся мелкие частички в электролите, мы увидим гораздо больше взрывающихся Galaxy Note 7.
Более вероятным кажется замыкание внутри батареи или в зарядной цепи вкупе с электролитом, имеющим негорючие добавки. Быстрый взрыв, который высвобождает небольшое давление и жидкость одновременно, может исчерпать себя, если с аппаратом ничто не контактирует. Если же произойдет контакт с чем-то горючим, например, с тем же сиденьем джипа, может произойти пожар.
Конечно, может иметь место масса факторов, о которых мы не знаем. Процесс производства литий-ионных батарей для телефонов предполагает их высокую безопасность. Но много что может пойти не так.
Предварительный отчет Samsung корейским регуляторам называл причиной ошибку в производстве, из-за которой платы внутри аккумулятора контактировали друг с другом, вызывая «чрезмерно высокую температуру». В отчете говорилось, что требуется более тщательный анализ, чтобы выяснить точную причину.
Предварительные выводы указывают на ошибку в производстве, из-за которой платы в ячейках аккумулятора оказываются под давлением. В свою очередь это заставляет вступать в контакт положительный и отрицательный полюса, вызывая чрезмерное повышение температуры. Тем не менее, Samsung акцентирует внимание на необходимости более тщательного анализа ситуации, чтобы определить «точную причину» повреждения аккумулятора.
Что мы знаем о Galaxy Note 7 и его аккумуляторе
Мы понятия не имеем, что происходит с Galaxy Note 7, не знает этого и никто вне компании Samsung. Но мы можем сформулировать обоснованное предположение, опираясь на те малые знания, что у нас есть. Galaxy Note 7 признан компанией Samsung проблемным аппаратом, его производство свернуто, и мы должны прекратить его использовать и вернуть. Собственно, для того, чтобы избавиться от потенциального источника опасности, нам не надо знать, почему именно аппараты взрываются. Как поступить, дело ваше, как, впрочем, и то, как отнестись к ситуации в целом. Мы лишь постарались приоткрыть завесу над технической стороной вопроса.
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.
Несчастный случай с индийской девушкой
В 2018 году еще одна трагедия со смартфоном случилась в Индии. Пострадавшая – 18-летняя девушка по имени Ума Орам из деревни Керьякани штата Одиша.
Девушка поставила телефон на зарядку, после чего позвонила родным. Во время разговора устройство перегрелось, после чего взорвалось. Ума получила обширные травмы тела и конечностей. Она скончалась по пути в больницу.
Причиной смерти стал гаджет марки Nokia 5233 2010 года выпуска.
Опасные смартфоны Samsung
21 мая 2018 года является «вторым днем рождения» для жительницы Детройта. В ее автомобиле взорвался смартфон, следствием чего стал пожар. Сама женщина успела выскочить из авто и чудом не пострадала. Пожар полностью уничтожил ее авто.
По словам журналистов, у пострадавшей было 2 смартфона марки Samsung: Galaxy S4 и Galaxy S8. Оба гаджета находились на подстаканнике, когда один из них внезапно загорелся.
Какой именно мобильный вспыхнул, женщина не заметила.
Смартфоны прочно вошли в жизнь каждого из нас. Но как показывают события двух последних лет, они могут быть опасными для здоровья и жизни человека, поэтому использовать их нужно осторожно, и ни в коем случае не оставлять подключенными к зарядному устройству на ночь.