Аккумуляторы являются одними из главных составляющих современных электронных гаджетов. За последние годы инженеры добились значительного увеличения их ёмкости при неизменном или даже меньшем размере. Это было достигнуто благодаря применению сложных технологий, которые обеспечивают самую высокую плотность заряда батарей. Однако сейчас, похоже, производители упёрлись в барьер, пересекать который может быть опасно.
В настоящее время в большинстве электронных гаджетов используются литий-ионные аккумуляторы. Они состоят из электродов, размещённых в герметичном корпусе с клеммами-токосъёмниками. Переносчиком заряда здесь является положительно заряженный ион лития, что отображено в названии батареи.
Характеристики и эксплуатационные качества литий-ионных аккумуляторов в значительной мере зависят от химического состава используемых материалов. Первоначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем стал использоваться каменноугольный кокс. Сейчас чаще всего применяется графит.
Кроме чисто «химической» начинки в батарее есть и электронные компоненты. В её корпус встраивают контроллер заряда, который защищает аккумулятор от превышения напряжения при зарядке. Этот же компонент способен отслеживать температуру аккумулятора, чтобы отключить его при перегреве.
Самым опасным элементом в конструкции аккумулятора является электролит, который чрезвычайно химически активен. Если в конструкции батареи есть ошибки или технологический брак, то корпус батареи может не выдержать. Тогда горячий электролит попадёт наружу, что, в свою очередь, приведёт к воспламенению гаджета. Давайте разберём основные причины, почему это может произойти.
Совсем недавно это была одна из наиболее распространённых причин, из-за которой батареи выходили из строя. Из-за поломки контроллера ток продолжает идти даже тогда, когда аккумулятор уже заряжен. Происходит нагрев батареи с последующим её возгоранием.
Стоит заметить, что перегрев и возгорание батареи в результате «теплового пробоя» могут произойти очень быстро, буквально за несколько минут. К счастью, системы контроля состояния батареи становятся всё более совершенными. Если вы будете избегать откровенно дешёвых изделий, то этот вид повреждений вам практически не грозит.
Современные гаджеты становятся всё более тонкими и лёгкими, поэтому в некоторых батареях используются специальные облегчённые конструкции, которые, к сожалению, не всегда могут обеспечить достаточную прочность. Если в аккумуляторе произойдёт повреждение перегородки между электродами, то возникнет короткое замыкание, которое приведёт к мгновенному нагреву и воспламенению батареи.
Тонкая внешняя оболочка батареи тоже может быть причиной неприятностей. Дело в том, что при заряде аккумулятора в нём может возникать довольно большое давление. Если производитель в погоне за снижением веса пренебрёг правилами безопасности, то такая батарея тоже может рано или поздно взорваться.
Никто, разумеется, не сможет на сто процентов дать гарантию, что вам не попадётся бракованный или плохо сконструированный аккумулятор. Однако выполнение приведённых ниже правил может в значительной мере снизить риск воспламенения или взрыва батареи в вашем смартфоне.
А у вас когда-нибудь загорался или закорачивал аккумулятор? Может быть, даже взрывался? Расскажите об этом в комментариях.
Время от времени в сети появляются сообщения о том, что очередной смартфон самовоспламенился или даже взорвался. Последней и самой нашумевшей является история с новой моделью Samsung — Galaxy Note 7. Со времени презентации этой новой премиальной модели смартфона в августе 2016 до времени написания статьи набралось уже более 35-ти случаев возгорания этих телефонов. Такое вопиющее количество инцидентов привело к тому, что компания Samsung была вынуждена отозвать свои смартфоны, потерпев при этом огромные убытки, но стараясь сохранить имидж. Покупателям даже были разосланы специальные термостойкие упаковки для отправки «взрывоопасных» смартфонов производителю.
Давайте попробуем разобраться, что же стает причиной воспламенения телефонов и как обезопасить себя от подобного неприятного и весьма опасного инцидента.
В первую очередь стоит отметить, что в абсолютном большинстве случаев самовозгорания «виноват» аккумулятор смартфона. А вот модель самого устройства имеет второстепенное значение — известны случаи возгорания смартфонов совершенно разных производителей – и Samsung, и iPhone, и Nokia, и др. И хотя считается, что литий-ионные аккумуляторные батареи, которыми оснащены большинство современных смартфонов, слабо подвержены возгоранию, есть некоторые условия, при которых такая опасность существует. Первое из них – это повреждение (пробоина) в аккумуляторе, которое может быть вызвано падением смартфона. Разлом между ячейками аккумуляторной батареи может вызвать внутренне короткое замыкание, которое приведет к вздутию батареи, а возможно и к ее взрыву. Батарея не должна подвергаться физической деформации – прокалываться или просверливаться, потому что даже один из таких моментов может спровоцировать взрыв аккумулятора. Все из-за того, что в аккумуляторной батарее есть разделитель, который отделяет положительный и отрицательный электроды. Если в этом месте происходит разрыв и электроды соприкасаются, батарея очень быстро нагревается, что может привести к воспламенению. Кроме того, в дешевых батареях изредка попадаются микроскопические металлические частицы, которые могут вступить в контакт с элементами аккумулятора, также вызвав при этом короткое замыкание. Вот наглядная демонстрация того. к чему может привести повреждение аккумуляторной батареи смартфона:
Второе распространенное условие – это воспламенение телефонов во время их зарядки. В этом случае к возгоранию или взрыву приводит перегрев аккумулятора, и судя по сообщениям, это как раз та проблема, которая постигла Samsung Galaxy Note 7. Дело в том, что перегрев батареи также может вызвать короткое замыкание среди ее ячеек и, соответственно, последующее воспламенение. Хотя на самом деле такое случается либо при очень высоких температурах, либо же, когда сама аккумуляторная батарея имеет дефект. Кстати, к перегреву также может приводить чрезмерная зарядка батареи, при которой аккумулятор получает большее количество электрического тока, чем он может обработать.
Чрезмерный нагрев в одной из областей батареи может привести к так называемому «тепловому разгону». Это происходит, когда часть батареи не остывает в течение длительного времени, что приводит к цепной реакции провоцирующей неуправляемый нагрев. Другими словами, перегретый аккумулятор запускает реакцию, которая вызывает еще больший скачок температуры. В конечном счете это приводит к воспламенению или взрыву.
Как правило, аккумуляторные батареи хорошего качества имеют механизмы безопасности, которые помогают избежать возникновения указанных опасных реакций. Однако если технология производства была нарушена или появился брак, батарея легко может перегреться, в результате чего ее внутренние ячейки разрушаются по цепной реакции. Так, в случае с Samsung Galaxy Note 7, к примеру, оказалось, что аккумуляторные батареи производились различными подрядчиками и очевидно, некоторые из них были не достаточно качественными.
В 2007-м году в Китае в результате взрыва аккумуляторной батареи мобильного телефона погиб человек. Погибшим оказался двадцатидвухлетний рабочий одного из металлургических предприятий в городе Ланьчжоу. В разгар рабочего дня у него неожиданно взорвался мобильный телефон, который он носил в левом нагрудном кармане. В качестве возможных причин взрыва батареи называют высокую температуру воздуха в день происшествия. А также возможный производственный брак аккумулятора, который не соответствовал аппарату.
В 2009 во французском городе Экс-ан-Прованс в руках у местного восемнадцатилетнего жителя взорвался iPhone в то время, когда он набирал SMS. Испугом французу отделаться не удалось – осколок экрана смартфона попал ему прямо в глаз.
В 2010 году аккумулятор модели Motorola Droid 2 взорвался прямо во время разговора. Арон Эмбри услышал хлопок, после чего заметил, что его ухо сильно кровоточит. Эмбри были наложены швы. Смартфону Арона было всего 2 дня с момента покупки.
В 2014-м году семилетняя Ариана из Астаны получила ожоги от взрыва смартфона Samsung Galaxy SII, который находился в ее кармане. В это время девочка гуляла на улице, а телефон лежал в переднем кармане джинсов. В результате девочка получила ожог 3-й степени, ей была сделана операция по пересадке кожи.
В том же году восемнадцатилетняя жительница Швейцарии Фанни подала в суд на компанию Samsung, после того как новый смартфон Galaxy SIII взорвался в кармане ее брюк. Девушка получила сильные ожоги ног и рук, с которыми была доставлена в больницу.
Независимо от причин самовоспламенения смартфонов, вот несколько советов, которые помогут избежать катастрофы и обезопасить себя:
Первыми традиционными признаками перегрева являются треск, шум и разбухание аккумуляторной батареи. Если при зарядке вы заметили какой-либо из этих признаков, срочно прекратите зарядку и выньте батарею из телефона (при условии, конечно, что она — съемная). Убедившись, что аккумулятор действительно поврежден — не выкидывайте его в мусор, а сдавайте в специальные приемные пункты. К тому же, очень часто в таких случаях производители смартфонов идут на встречу и заменяют испорченную батарею, особенно, если телефон на гарантии.
Надеюсь, эта статья была вам полезна. Берегите себя и свои смартфоны.
Корейская компания Samsung эпично опозорилась с новым флагманским смартфоном Galaxy Note 7: все силы разработчиков, похоже, оказались брошены на то, чтобы отказаться от названия Note 6 (это именно шестое поколение), а нарисовать семёрку, чтобы цифра была не меньше, чем у ожидаемых 7 сентября iPhone 7. А вот сконструировать смартфон так, чтобы он не взрывался во время зарядки, не получилось.
История развивалась стремительно. За август в тех странах, где Note 7 поступил в продажу раньше других, взорвалось 35 смартфонов.
30 августа компания приостановила приём предварительных заказов на Note 7, объяснив это большим спросом, но случайно прокололась на цифрах. Дело в том, что сначала Samsung бодро рапортовала о 7500 российских предзаказах за первую неделю, а через три недели - о 9000, то есть за две недели было заказано в пять раз меньше. В других странах предзаказы были тоже приостановлены.
1 сентября стало известно о прекращении продаж Note 7 в 10 странах и появились слухи о масштабной отзывной кампании: чуть ли не все проданные аппараты будут заменены.
2 сентября Samsung официально сообщила об отзыве всех проданных смартфонов. Все, кто заказал аппарат с предоплатой (в России это около 900 человек), могут вернуть средства в полном объёме.
Всё это время через ряд СМИ запускалась информация о том, что взрываются смартфоны только при использовании неоригинального зарядного устройства или неоригинального кабеля, - это, впрочем, разговоры в пользу бедных, потому что родное устройство с кабелем обычно лежит дома, а в машине, на работе и у друзей используется какое попало. И потом, что значит "неоригинальное"? Samsung сама не производит зарядки и кабели, а заказывает их на стороне. Если на кабеле или зарядке, выпущенном на том же заводе, написано, скажем, не Samsung, а Sony, то это сразу контрафакт? Вообще-то, для того производители в своё время и договорились использовать стандартный USB-разъём, чтобы зарядки были универсальными.
При этом все они стандартны: обычная зарядка выдаёт напряжение 5В и ток до 2А. Сила тока в конкретный момент времени определяется контроллером заряда, входящим в чипсет смартфона. Притом в батарее литий-ионного типа обычно имеется ещё и свой собственный контроллер, который защищает саму "банку", во-первых, от перезаряда, во-вторых, от глубокого разряда - и то, и другое губительно для литий-ионного аккумулятора. Быстрая зарядка использует повышенное напряжение (9 В, 2 А или 9 В, 1,67 А или в ряде случаев 12 В). Повышают именно напряжение, а не силу тока (иначе потребуется гораздо более толстый провод). При этом, чтобы не сжечь быстрой зарядкой обычный телефон, используется обмен данными между самой зарядкой и телефоном: она, грубо говоря, отправляет запрос: "Поддерживаешь ли ты быструю зарядку?", - и если получает ответ "да", то включает увеличенное напряжение, а контроллер уже заряжает аккумулятор большим током.
В случае с Note 7 по каким-то причинам сначала выходил из строя контроллер зарядки в смартфоне, после чего на аккумулятор поступал слишком большой зарядный ток. При этом во взорвавшихся батареях (все случаи взрывов связаны с устройствами из ранних партий) встроенного контроллера, как говорят, не было. Зарядка слишком большим током приводит к перегреву батареи, что включает цепную реакцию: электролит вскипает с выделением большого количества газа, давление внутри герметичного корпуса батареи за доли секунды вырастает в несколько раз, после чего корпус взрывается и раскалённые газы под давлением вырываются наружу, а части конструкции батареи или самого телефона превращаются в поражающие элементы - получается такая своего рода осколочно-фугасная бомба.
Взрыв литиевого аккумулятора чрезвычайно опасен. Во-первых, литий горит с температурой 1339 градусов - этого достаточно, даже чтобы прожечь бетон, при этом во время взрыва огненные капли могут разбрызгиваться в разные стороны, что приводит к серьёзным пожарам и ожогам.
Во-вторых, взрыв может произойти во время разговора по телефону: в этом случае возможны тяжёлые травмы и смерть. Например, в 2007 году у китайца осколки взорвавшегося телефона Motorola пронзили сердце, а у корейца в том же году взорвавшийся телефон LG разорвал лёгкие и сломал позвоночник, что тоже привело к смерти жертвы. Также известны случаи смерти от разрыва шейной артерии, невосполнимые потери конечностей и т.п.
Взрывы литиевых батарей - обратная сторона технического прогресса; отказаться от них - это как отказаться от самолётов, потому что они иногда падают, и ездить во Владивосток из Москвы на поезде.
Тем не менее риск пострадать от взрыва будет гораздо ниже, если носить смартфон в сумке, разговаривать по нему через беспроводную гарнитуру, а важные сообщения выводить на смарт-часы. В гарнитурах и часах, впрочем, тоже есть литиевые батареи, но в 10-20 раз меньшей ёмкости, чем в смартфонах. Поэтому даже если с ними что-то случится, последствия не будут фатальными.
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.
Правообладатель иллюстрации Reuters Image caption Samsung попытался доработать новую модель смартфона, но вновь стали поступать сообщения о неполадках
Компания Samsung объявила об остановке всех продаж новой модели своего смартфона Galaxy Note в связи с сообщениями о том, что возгорания устройств продолжаются даже после ремонта.
Компания также призвала потребителей, которые уже приобрели новую модель, не пользоваться ею и отключить питание, пока специалисты пытаются разобраться в причинах брака.
Samsung представила Galaxy Note 7 в августе. Тогда смартфон назвали одним из лучшим телефонов на базе Android. Он должен был стать основным конкурентом iPhone 7 компании Apple.
Однако вскоре от покупателей начали поступать жалобы на бракованные батареи, взрывающиеся при зарядке. По данным Samsung, речь идет лишь о 35 случаях возгорания на 2,5 миллиона аппаратов.
Но в итоге Samsung отозвала всю партию и выпустила улучшенную модель смартфона. Тогда компания заверила, что после произведенных исправлений пользоваться аппаратами безопасно.
Но на данный момент известно уже о двух случаях возгорания устройств, выданных потребителям вместо дефектных.
Покупателям, имеющим на руках оригинальный Galaxy Note 7 или обновленную модель, выданную взамен, рекомендовано отключить устройство, не использовать его и не пытаться каким-либо способом исправить дефект самостоятельно.
Samsung попросил всех своих оптовых и розничных партнеров по всему миру остановить продажу и обмен Galaxy Note 7 на период, пока продолжается расследование.
По мнению корейских СМИ, в ближайшее время Samsung, скорее всего, окончательно прекратит продажу нового смартфона.
Правообладатель иллюстрации AFP Image caption Скандал со смартфонами может серьезно ударить по репутации Samsung, говорят экспертыSamsung применяет стандартные литиево-ионные батареи, которыми пользуется вся отрасль - что же делает их столь опасными?
Важно понимать особенности конструкции таких батарей. Они содержат катод, анод и литий.
Катод и анод разделяются органическим жидким электролитом и пористой мембраной-сепаратором.
Литий перемещается через поры этой мембраны между катодом и анодом.
Если батарея заряжается слишком быстро, происходит выделение большого количества тепла, а вокруг анода могут формироваться чешуйки из лития, что может приводить к короткому замыканию.
Другие дефекты, которые могут приводить к короткому замыканию, включают присутствие загрязнений в виде небольшого количества металла или миниатюрных отверстий в корпусе смартфона, которые возникают после нескольких зарядок в результате температурных деформаций.
Скандал со смартфонами уже привел к падению капитализации корейской компании.
Только за два дня после начала скандала акции Samsung подешевели на 158 долларов. С учетом количества акций, находящихся в обращении, падение рыночной стоимости компании в начале сентября составило более 22 млрд долларов.
Во вторник на фоне новостей о повторном отзыве бракованных телефонов акции компании обвалились на 8%.
Как отмечает аналитик по вопросам технологий Эндрю Милроу, скандал со взрывающимися телефонами произошел в самый неблагоприятный момент для Samsung.
"Samsung наверстывал отставание от конкурентов. Но эта катастрофическая ошибка нанесет серьезный ущерб положению компании на рынке смартфонов", - сказал Милроу в интервью Би-би-си.
Нынешнее фиаско, по словам экспертов, может крайне негативно сказаться на степени доверия потребителей к продукции компании.