Как взрывается батарея от телефона
Перейти к содержимому

Как взрывается батарея от телефона

  • автор:

Батареи смартфонов: почему они взрываются?

Кажется, от разговоров про взрывающиеся батареи телефонов уже некуда деться, спасибо Samsung и их Note 7. Однако это не первый и не единственный аппарат с подобной проблемой. Почему вообще взрываются батареи? Давайте поговорим подробнее…

Пока мы используем литий-ионные аккумуляторы, единичные случаи с батареями будут происходить. Note 7 – не первый телефон, для которого потребовался масштабный отзыв по причине, связанной с батареей. Например, подобное могут вспомнить давние фанаты Nokia. Но тогда аккумуляторы были съемными, и финской компании не пришлось убирать модели с рынка. Такое случается, ничего хорошего в этом нет, но оно случается. Давайте разберемся, почему.

Как работает аккумулятор в вашем телефоне

1

Первое, что мы рассмотрим, это то, как работает литий-ионный аккумулятор в вашем аппарате. Суть заключена в самом названии: электричество доставляется от одного электрода к другому посредством заряженных ионов лития.

Литий-ионные аккумуляторы хранят, передают и высвобождают энергию за счет электрохимических процессов. В аккумуляторе два электрода, анод и катод. Катод содержит положительно заряженные ионы, а анод – отрицательно заряженные ионы. Между двумя электродами находится электролит. В литиевой батарее это обычно натуральная паста-растворитель с большим содержанием солей металлов (в большинстве случаев лития) в составе. Это обеспечивает электрическую проводимость. В электролите находятся анод и катод, которые разделены и не соприкасаются.

Когда вы разряжаете батарею (используете телефон и не заряжаете ее), положительные ионы покидают анод, а отрицательно заряженный катод их притягивает. Электрический ток исходит из анода, идет через ваше устройство и возвращается к катоду. Да-да, оно описывает круг, а не «тратится» заряженным устройством. Когда вы заряжаете свой телефон, происходит обратный процесс: ионы движутся от катода к аноду через электролит.

Когда эти ионы вступают в контакт с заряженными атомами на электроде, происходит окислительно-восстановительная электрохимическая реакция, она высвобождает заряженные электроны, которые проходят через контакты батареи, соединенные с электродами. За счет этого ионы лития в электролите продолжают заряжаться до тех пор, пока их не оказывается недостаточно, чтобы удерживать достаточно сильный положительный заряд, позволяющий двигаться сквозь электролит, и с этого момента аккумулятор перестает заряжаться.

Литий – самый легкий металл, третий номер в периодической таблице. Также он легко вступает в реакцию, что позволяет очень легко эту реакцию вызвать. Таким образом, это практически идеальный металл для использования в портативной многоразовой батарее. Она мало весит, легко перезаряжается и долгое время способна держать заряд.

Что заставляет аккумуляторы взрываться?

2

Для начала давайте определимся, что в данном случае понимать как взрыв. Электролитная паста внутри литий-ионного аккумулятора очень летуча. Она может легко среагировать с другими металлами и имеет очень низкую температуру плавления (180 градусов Цельсия). Внутри герметичного корпуса батареи может расти давление вплоть до нарушения целостности корпуса, а затем быстро вырываться наружу. Давление выталкивает очень горячий электролит, который может вызвать возгорание. Некоторые литиевые батареи оснащены вентиляционным отверстием, поэтому они не разрушатся от давления. Когда разрушается корпус аккумулятора и перегретая жидкость, содержащая расплавленные металлы, вырывается наружу под давлением, это вызывает взрыв.

Есть два способа заставить взорваться литиевый аккумулятор – перегрев и физическое повреждение. Рассмотрим оба этих способа.

Перегрев и перезаряд

Вот наиболее частая причина проблем с батареей. В процессе зарядки что-то нарушается, и поступающее напряжение продолжает поддерживать химическую реакцию. Один участок батареи становится слишком горячим, а поскольку зарядка продолжается, он не может охладиться, и происходит то, что называется тепловым разгоном аккумулятора.

В этом случае горячий участок начинает вырабатывать собственное тепло, которое перегревает электролит по соседству, а он, в свою очередь, перегревает другие части батареи. Тепло распространяется электролитом и образует пар, поднимая давление до тех пор, пока не трескается корпус батареи, давая выход накопившемуся давлению и горячей, липкой и очень горючей при контакте с воздухом жидкости.

Когда такое происходит, это может причинить физический ущерб всему, что находится близко – это платы и стекло или пластик. Эти материалы тоже могут возгораться от нагревания, что, в свою очередь, воспламеняет потекший электролит, делая его чем-то вроде напалма, который прилипает и прожигает поверхность насквозь или сгорает сам.

Процесс теплового разгона может происходить очень быстро, и ситуация из разряда нормы может перейти к катастрофической внутри батареи даже раньше, чем тепло передастся от аппарата вашей руке. К счастью, сотни миллионов литиевых аккумуляторов, производимых ежегодно, имеют крайне малый (статистически почти не значимый) процент отказов из-за теплового разгона, частично благодаря мерам безопасности (наподобие негорючих добавок в составе электролита и покрытий).

Когда ваш телефон становится слишком горячим и сообщает, что не может заряжаться или работать на полную мощность, ему требуется охлаждение, чтобы не произошло теплового разгона. Послушайтесь маленького всплывшего сообщения и дайте устройству остыть.

Механические повреждения

Литиевые батареи специально разрабатывались легкми, высокопроизводительными и легко заряжающимися. А это значит, что внешняя оболочка и сепарация, разделяющая электроды, очень тонкие и легкие. Большая часть веса приходится на компоненты, которые непосредственно участвуют в процессе зарядки телефона.

В силу того, что перегородки и корпус батареи тонкие, их легко порвать или пробить. Если батарея повреждена так, что это позволяет соприкасаться электродам, может произойти короткое замыкание. Мгновенный электрический разряд взрывоопасен, и он может нагреть электролит и создать давление, которое вырвется через любое повреждение в корпусе аккумулятора. Горячо, огнеопасно, происходит контакт с искрой – вот вам и рецепт катастрофы.

Тонкий корпус, как ни странно это звучит, это тоже мера предосторожности. Чем тоньше металл, тем проще его повредить, за счет этого не образуется такого большого давления, получается этакое вентиляционное отверстие. Плохо, когда наружу вырывается горячая огнеопасная жидкость, но еще хуже, когда нарастает давление внутри более толстого корпуса, пока наконец не разрушает его.

Другие металлы в контакте с электролитной пастой также могут вызвать искру, которая приведет к взрыву. Можете сами поискать на YouTube ролики, в которых очень умные товарищи пробивают аккумуляторы телефонов, чтобы те взорвались. Реакцией на контакт с инородным металлом будет короткое замыкание, но в меньшем масштабе.

А что же там с Note 7?

3

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

4

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.

Почему взрываются аккумуляторы смартфонов и как этого избежать?

Взрыв батареи может быть опасен не только для самого смартфона, но и для его владельца. Разбираемся, почему происходят такие ситуации и как их не допускать.

Почему взрываются аккумуляторы смартфонов и как этого избежать?

Почему может взорваться аккумулятор мобильного телефона

Обычно при изготовлении и установке аккумулятора смартфона соблюдаются строжайшие меры безопасности, которые должны предотвратить взрыв батареи. Тем не менее, в редких случаях АКБ, в основном литиевые, могут загореться.

  • Основной причиной возгорания является повреждение аккумулятора. Например, батарея мобильного телефона может быть сломана при падении или при попадании внутрь него влаги.
  • Не менее опасно заряжать смартфон с помощью неоригинального или поврежденного зарядного устройства и использовать ненадежные аксессуары для зарядки. Из-за этого аккумулятор может перегреться, а в некоторых случаях начать гореть.
  • Если аккумулятор в вашем телефоне установлен неправильно или имеет какие-то дефекты, это также может привести к взрыву.
  • Кроме того, аккумулятор может перегреваться из-за внешних воздействий, например, оказавшись под горячими солнечными лучами во время зарядки. Если при этом телефон перегреется, то он может загореться или взорваться — но естественно, это происходит редко и в основном с неисправными батареями.

Смартфоны с экраном 120 Гц: шаг вперед или просто маркетинг?

Как избежать взрыва литиевых батарей

Если вы обратите внимание на несколько вещей в ежедневной работе со своим смартфоном, то сможете уменьшить вероятность того, что его батарея загорится или взорвется.

Как и почему взрываются смартфоны

Специалист Самойленко из B&C Agency объяснил, почему смартфоны стали чаще взрываться

Взрывоопасно

В сети регулярно появляются новости о том, как смартфоны взрываются чуть ли не в руках у владельцев или рядом с ними. В результате люди с травмами попадают в больницы, а иногда инциденты даже приводят к смерти обладателей устройств. При этом гаджеты якобы не подают никаких признаков того, что с ними что-то не так.

Например, женщина в Индии, которая, как утверждается, погибла при взрыве смартфона Redmi 6A, просто спала в кровати. Гаджет лежал рядом с лицом погибшей.

Похожая ситуация произошла в Китае. Владелец гаджета не пострадал, но смартфон Redmi Note 11T Pro визуально выглядел, как не подлежащий восстановлению: большая часть корпуса была сожжена, а дисплей поломался в результате взрыва.

В другом случае смартфон загорелся во время использования мессенджера WhatsApp. Oppo Reno 2 начал дымиться, а затем произошел взрыв. Причина инцидента не была установлена. В данном случае смартфон не был подключен к зарядке.

Наибольший риск возгорания и взрыва связан с теми моментами, когда смартфон остается рядом с пользователем во время сна. Многие владельцы гаджетов ставят свои устройства заряжаться на всю ночь, что в теории повышает риск инцидента.

Согласно опросу портала Android Authority, более половины пользователей смартфонов во время сна размещают гаджет в постели рядом с собой.

Около 46% опрошенных заявили, что они всегда спят со своими смартфонами в постели. Еще 10% респондентов признались, что иногда засыпают со смартфоном, оставленным рядом с подушкой. Некоторые из них объяснили такие предпочтения тем, что используют гаджеты для отслеживания сна или включения расслабляющих звуков.

Из-за чего «взрываются» смартфоны

Каждый случай взрыва смартфона грозит производителям устройств серьезными репутационными потерями, заявил «Газете.Ru» директор по развитию web-технологий Artezio (входит в группу «Ланит») Сергей Матусевич.

«По статистике, в США регистрируется до 300 случаев в год возгорания различных устройств, при этом доля смартфонов в этой статистике не превышает 30%. Самыми огнеопасными чаще всего являются зарядные устройства и портативные аккумуляторы», — отметил он.

Изначально взрывы смартфонов происходили не с флагманскими моделями престижных марок, а с бюджетными китайскими брендами, но затем все изменилось, констатировал в разговоре с «Газетой.Ru» управляющий партнер коммуникационного агентства B&C Agency Иван Самойленко.

«Чаще всего случались возгорания или даже взрывались аппараты Galaxy Note 7 компании Samsung, а ранее то же происходило с техникой Motorola, Blackberry, Sony. Позже такими же проблемами отметились гаджеты Xiaomi и Apple», — перечислил эксперт.

Тем не менее, в первую очередь такая опасность возникает у старых телефонов с некачественной батареей, которая слишком быстро перегревается, рассказал «Газете.Ru» бизнес-аналитик Gem4me Анастасия Ильичева.

Сергей Матусевич из Artezio констатировал, что если устройство загорелось или взорвалось, то чаще всего восстановить его уже невозможно.

«Открытый огонь или взрыв батареи разрушает микроплату и может повредить экран или процессор, они расположены близко к аккумулятору. Как правило, восстановлению устройства после горения или взрыва уже не подлежат», — пояснил эксперт.

По его словам, современные смартфоны отличаются очень компактным исполнением, поэтому нагрев выше 100 °C может привести к деградации деталей и их отказу.

С такой точкой зрения согласна и Анастасия Ильичева из Gem4me. «Восстановить телефон после взрыва вряд ли возможно и в любом случае делать этого не стоит, так как он будет менее надежным и еще более подверженным подобным инцидентам», — заметила аналитик.

Основная проблема, которая приводит к взрыву гаджета — перегрев, рассказал Сергей Матусевич из Artezio. По его словам, это может возникнуть по разным причинам.

«Самая распространенная — перегрев аккумулятора. Сама по себе батарея — расходный материал. С течением времени она деградирует, накапливает меньше заряда. И тут важно, как она эксплуатируется, правильно ли она заряжается, нет ли каких-то физических повреждений», — заметил специалист.

Матусевич привел в пример то, что аккумулятор можно повредить, не нанося самому устройству никакого вреда.

«Даже если просто заряжать устройство неоригинальной зарядкой, то гаджет может перегреться и взорваться», — предупредил он.

Может перегреться и само устройство, если, например, заряжать его под подушкой или в условиях, когда затруднено рассеивание тепла, заметил Матусевич. Перегрев батареи могут спровоцировать и некоторые программы. Однако большинство современных смартфонов имеют встроенную систему мониторинга тепла и отключаются, чтобы охладиться, заверил эксперт.

По словам Ивана Самойленко из B&C Agency, взрыв батареи в каких-то случаях происходил из-за проблем в конструкции, в других — был результатом неаккуратного, неправильного использования аппарата человеком.

«Дело в том, что производители, которые стремятся сделать свои смартфоны как можно тоньше в угоду моде и спросу у потребителей, зачастую делали более тонкой и защитную оболочку батареи», — сообщил эксперт.

Защита литиевой батареи, установленной в аппарат, становилась все тоньше, что и приводило к возгораниям, когда батарея перегревалась, рассказал Самойленко.

«Раньше, пока не появились смартфоны с сенсорным экраном и литиевой батареей, такой проблемы у мобильных телефонов не было. При этом сама батарея была намного солиднее в размере», — заметил он.

Как распознать опасный гаджет

Нельзя привязать взрывы и возгорания смартфонов к определенному бренду, считает директор по развитию web-технологий Artezio Сергей Матусевич.

«Бренды, которые производят смартфоны, не выпускают к нему всех деталей. Если какая-то партия аккумуляторов окажется бракованной, то будут страдать все устройства, в которые их установят», — сообщил он.

По его словам, в первую очередь взрываются устройства, создатели которых допускают конструктивные ошибки или используют бракованные батареи. Разные компании приобретают комплектующие у сторонних производителей, и именно поставщики контролируют качество производства и технические процессы.

«Крупные компании очень ценят свою репутацию, поэтому предъявляют к качеству комплектующих особые требования, а чаще всего сами контролируют их выпуск на заводах партнеров», — заметил Матусевич.

Бизнес-аналитик Gem4me Анастасия Ильичева посоветовал обратиться в сервисный центр, если батарея нагревается очень быстро и сильно, так как чаще всего это связано именно с некачественными комплектующими. «Это могут быть не только повреждения аккумулятора, но и проблемы с контактами батареи», — пояснила она.

Сергей Матусевич из Artezio рассказал, что распознать потенциально взрывоопасный смартфон можно по тому, как он периодически сильно нагревается во время использования.

«Если смартфон во время зарядки нагревается не сильно, то это нормально. Если его горячо держать в руках, лучше всего показать мастеру или обратиться по гарантии», — посоветовал эксперт.

Следить за перегревом стоит и во время эксплуатации устройства. Основной маркер — это серьезный дискомфорт при прикосновении или использовании, пояснил Матусевич.

Нормой считается нагрев корпуса во время запуска «тяжелых» программ, но даже этот перегрев должен быть терпимым для ладоней, уточнил он.

«Если батарея «надулась», а экран или задняя крышка приподнялись, то необходимо срочно обратиться к мастеру», — заключил специалист.

Управляющий партнер коммуникационного агентства B&C Agency Иван Самойленко также назвал еще один признак, который может говорить о том, что батарея изношена и ее лучше заменить.

По его словам, это не только быстрое нагревание корпуса телефона и вздутие батареи, но и деформация смартфона в том месте, где установлен аккумулятор.

«В таких случаях лучше сразу вынуть батарею из телефона и обратиться в сервисную службу, где ее заменят в соответствии с требованиями производителя», — сообщил эксперт.

Он заключил, что в дальнейшем стоит всегда пользоваться оригинальными зарядными устройствами соответствующей мощности, чтобы минимизировать риск взрыва гаджета.

Почему взрываются литиевые батарейки

зарядка

Решение Samsung является экстраординарным шагом даже для такой гигантской корпорации.

В заявлении компании говорится, что она установила наличие проблем с батареями, но никаких подробностей не приводится.

Однако известно, что если литиевая батарея заряжается слишком быстро, или в ней имеется дефект, это может приводить к возгораниям.

Компания утверждает, что среди 2,5 миллионов пользователей по всему миру зафиксировано всего 35 случаев возгорания смартфонов Galaxy Note 7.

Samsung Galaxy Note 7

Автор фото, Ariel Gonzalez

Смартфон Galaxy Note 7 загорелся сразу после окончания цикла зарядки

Samsung 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.

батарейки

Автор фото, Getty Images

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.

Опасность возникает при изготовлении батарейных сборок, состоящих из 12 или большего числа отдельных батарей. Например, такие батареи используются в ноутбуках.

Существуют определенные симптомы, указывающие на то, что батарея приближается к концу отведенного ей срока службы. Например, ее корпус может начать вздуваться и трескаться.

Однако такие симптомы наблюдаются далеко не всегда. Но чрезмерный нагрев устройства в ходе зарядки может указывать на неполадки в работе батареи. С другой стороны, все смартфоны довольно заметно нагреваются в ходе зарядки.

Компания Samsung рекомендует немедленно избавляться от батарей, имеющих такие симптомы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *