Сайт Вадима Аниканова

Почему взрываются аккумуляторы гаджетов и как этого избежать ?

гаджет, телефон, смартфон, взрывается, взрыв, пожар

В июле 2007 года в Китае аппарат неизвестной марки взорвался в нагрудном кармане своего владельца и убил его. Да и сейчас, время от времени, в новостях проскакивают сведения: где-то загорелся или задымил очередной смартфон, или взорвалась батарея гироскутера. По каким причинам это происходит? Как избежать возгорания и что делать, если такая неприятность всё-таки случилась?


Как устроен аккумулятор?

Современная аккумуляторная батарея (АКБ) состоит из множества слоёв электрических проводников, спрессованных в «бутерброд». В каждом слое есть катод и анод. Катод — с положительно заряженными ионами, анод — с отрицательно заряженными.

гаджет, телефон, смартфон, взрывается, взрыв, пожар

Схема разряда Li-Ion аккумулятора


Когда аккумулятор заряжается, ионы лития переходят к аноду, а когда разряжается, они возвращаются обратно. Чтобы катоды и аноды, относящиеся к разным слоям «бутерброда», не вступили в реакцию, между ними имеется тонкий диэлектрик, толщиной около 20 микрометров (материал, не проводящий электрический ток). Если в любом из слоёв диэлектрик разрушить, начнётся цепная реакция — ионы пробегут короткой дорожкой, произойдёт замыкание, АКБ начнёт разогреваться и, в случае аккумуляторов Li-Ion, выделять из электролита горючий газ. Рано или поздно газ и высокая температура повредят корпус-оболочку батареи, и в реакцию вступит кислород, что привёдет к открытому возгоранию. А при худшем развитии ситуации — даже к быстрому горению, когда струя пламени похожа на взрыв.

гаджет, телефон, смартфон, взрывается, взрыв, пожар


Вздувшаяся батарея MacBook Pro


Где используются литиевые аккумуляторы?

К счастью или нет, они используются повсеместно. Благодаря тому, что этот тип аккумуляторов почти не имеет эффекта памяти и саморазряда, их можно встретить повсеместно. Аккумуляторы Li-Ion более энергоёмкие, но больше склонны к возгоранию. Они используются в электротранспорте и фонариках. В аккумуляторах Li-Pol электролит твёрдый или гелевый. Такие АКБ широко используются в смартфонах, ноутбуках и радиоуправляемых моделях. Они легче, более надёжны, но дороже в производстве и имеют меньший срок жизни. В случае с литий-полимерными батареями причиной возгорарания становятся ошибки при проектировании и нарушения технологии производства.

гаджет, телефон, смартфон, взрывается, взрыв, пожар


Почему же батареи возгораются?

Толщина диэлектрика современной АКБ в несколько раз тоньше обычного листа бумаги. Нарушить целостность столь тонкой прослойки крайне легко, и есть несколько способов это сделать.

Физический с прямым воздействием — аккумулятор достаточно согнуть или неудачно уронить. Естественно, ни один нормальный человек не станет умышленно портить гаджет. Но смартфоны могут сгибаться сами — например, если их положить в задний карман джинсов и неудачно сесть.

 

Результат теста давлением Samsung Galaxy Note7, проведённого сингапурской лабораторией Applied Energy Hub

Физический, но без участия человека — современные аккумуляторы зависимы от температуры. Они не любят ни жару, ни холод. Точнее, нормально работают в диапазоне от -20 до 60 °С, а заряжаются при 0-45 °С. На холоде они просто теряют заряд. А при значительном повышении температуры в аккумуляторах Li-Ion литий превращается в кристалл-дендриты (выглядят как игольчатое дерево), способные прорвать разделительный слой диэлектрика.


гаджет, телефон, смартфон, взрывается, взрыв, пожар


Формирование дендритов в Li-Ion аккумуляторах

Производственный — в процессе сборки батареи внутри может оказаться металлическая соринка. При небольшом давлении на аккумулятор она прорвёт один из слоев, активируя реакцию возгорания.

гаджет, телефон, смартфон, взрывается, взрыв, пожар


Вследствие некачественной пайки, заусенцы могут прорвать сепаратор в Li-Pol аккумуляторах и послужить причиной замыкания

От способа эксплуатации аккумулятора тоже зависит многое. Его нельзя заряжать под прямым солнечным светом. Или в условиях, когда невозможен нормальный теплоотвод (например, под подушкой). Или с дефектным зарядным устройством.


Есть ли альтернатива литий-ионам?

Были попытки сделать источники тока на водороде из воды, но они не получили распространения. Есть даже новый тип аккумуляторов, в которых решена проблема дендритов, но и в их основе тоже лежит литий-ион.

Между тем, несмотря на уменьшение техпроцессов, гаджеты становятся всё требовательнее к ёмкости АКБ, а физическое уменьшение толщины вынуждает разработчиков делать начинку батареи более плотной. Поэтому в ближайшее время нас, скорее всего, ничего принципиально нового не ждёт.


Что нужно делать, чтобы смартфон не взорвался?

  • используйте сертифицированную зарядку;
  • обеспечьте теплообмен: не накрывайте смартфон при зарядке;
  • даже если смартфон не заряжается и бездействует, не оставляйте его под прямыми лучами солнца, например, под лобовым стеклом автомобиля;
  • откажитесь от использования девайса, если он согнулся или батарея начала вздуваться;
  • не играйте и не работайте в ресурсоёмких приложениях во время зарядки;
  • если смартфон нагревается в области АКБ при отсутствии нагрузки или после окончании зарядки — обратитесь в сервисный центр.


А если всё же рвануло?

Сразу же отбросьте его подальше от себя! Только постарайтесь бросить в такое место, где нет горючих веществ. Не пытайтесь его тушить — аккумулятор горит и при крайне высоких температурах, а его пламя способно прожечь металл. Можно, конечно, засыпать песком, но всегда ли вы носите пару горстей у себя в кармане? Водой тушить не только бесполезно, но и опасно — она мгновенно превратится в пар, и обожжёт руки.

Автор текста: Арсен Симонян, 4pda.ru

Источник

Тэги: как, по, или, где-то, очередной, избежать, сведения, новостях, смартфон, взорвалась, гироскутера, батарея, загорелся, проскакивают, задымил

Copyright © 2013. All Rights Reserved.

Yandex-metrika