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.

Несмотря на то, что мы обозначили сразу несколько причин, именно визуально проще всего определить вздутие. Если телефон обладает несъемным аккумулятором, то его не придется разбирать. Дефект можно обнаружить по деформации крышки.

К быстрому разряду аккумулятора приводит не только вздутие АКБ, но и просто длительное использование гаджета. Как правило, батарейка рассчитана на 3-4 года активного использования. Это критический порог, после прохождения которого рекомендуется заменить устройство.



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:

  • Брак телефона. Все мы люди, и никто не исключает возможности неправильного спаивания схем и т.д. В этом случае, если экспертиза покажет, что именно эта причина стала ключевой – продавец обязательно вернет деньги.
  • Гаджет упал на твердую поверхность. При падении происходит сильный удар, повреждающий механизмы. Если удар придется на заднюю часть мобильника, в таком случае наибольшее повреждение получит аккумуляторная батарея.
  • Долгая эксплуатация смартфона. Оптимальный срок службы батарей — 3-5 лет. В данном случае можно просто купить новый АКБ и продолжать использовать мобильный телефон без вреда для себя и гаджета.
  • Неправильная подзарядка. Различные виды аккумуляторов предпочитают разные виды зарядки. Так, для одних лучше разряжать их полностью и после этого ставить на зарядку, а для других лучше не доводить устройство до такого состояния. Если правила не соблюдаются регулярно, можно ожидать быстрого выхода из строя устройства.
  • Контакт с влагой и другими веществами. Любая жидкость – дискомфорт для гаджета. Несмотря на заверения производителей о водостойкости устройства, вода – не лучший сосед микросхем, как аккумулятора, так и самого телефона.
  • 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.

    Чем опасен вздутый аккумулятор

    Ясно, что вышедший из строя элемент питания опасен, и пользоваться телефоном, если вздулась батарея не рекомендуется. А вот в чем конкретно состоит опасность перечислено ниже:

    • вздутый элемент может не только повредить заднюю крышку, но и дисплей телефона;
    • происходит выделение вредного газа;
    • высока вероятность воспламенения или взрыва.

    Именно поэтому важно, как можно скорее избавиться от причины повреждения, а еще лучше от самого вышедшего из строя аккумулятора.

    Основные отличия iphone 5 от 5s – сравнения и характеристики

    Скандал с Galaxy Note 7

    Самый глобальный аккумуляторный коллапс (на рынке мобильных устройств) произошел в 2020 году, вместе с релизом смартфона от компании Samsung. До ныне культовой даты взрыв аккумулятора телефона воспринимался как редкий, маловероятный несчастный случай. Летом 2020 года, когда в течение недели СМИ сообщило о более чем 35 случаях взрывов смартфонов Galaxy Note 7, все изменилось.

    Note 7, к слову, был воспринят очень позитивно, аппарат угодил абсолютно всем, но, попытавшись обогнать конкурентов, Samsung просчиталась и серьезно подставилась. К началу сентября официальные представители корейской компании заявили о том, что разворачивают глобальную кампанию по возврату бракованных гаджетов. Телефоны предложили обменять на ту же самую модель, но якобы из новой партии. Не прошло и пары дней, как ситуация повторилась с новым размахом. Люди стали обращаться в Samsung еще чаще, начали гореть машины, портиться имущество, страдали люди, получая серьезные ожоги. В определенный момент корейцы сдали назад, приняв решение о прекращении продаж и сборки телефона.

    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.

    С точки зрения химии и физики — это нормально, что аккумулятор вздулся. Обычно считается, что такой исход происходит по причине неправильно протекающей реакции внутри АКБ. На самом деле это просто реакция, которая может наступить из-за перезаряда, удара или намокания АКБ.

    Дело в том, что литий очень активный элемент, который быстро вступает в реакцию с кислородом. Он быстро окисляется, образует оксид лития. Вступив в контакт с водой металл переходит к форме гидроксида лития.

    Получается, что металл, который изначально участвовал при реакции нормально работающего элемента питания, вдруг поменял свою форму. По крайней мере его поверхность уже имеет другой состав, отличающийся от первоначального.

    В ходе реакции с посторонними веществами выделяется газ, повышается температура. Иногда вздутые аккумуляторы могут взрываться.

    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.

    Реальные случаи взрыва АКБ телефона у пользователей

    Не будет вас слишком запугивать, поскольку взрыв аккумулятора телефона не слишком частое явление. В основном это происходит, когда пользователь намеренно пытается вызвать взрыв, в случае неквалифицированной разборки или некачественной батареи. Но такие случаи периодически встречаются и не являются чем-то из области фантастики.

    Случаи взрывов АКБ телефонов стали регулярно происходит со второй половины нулевых годов. Как раз с того момента, когда они получили широкое распространение в мобильных гаджетах. С тех пор сообщения о взрывах батареек в телефонах, планшетах и ноутбуках регулярно появляются в различных СМИ. Вот некоторые из них.

    В Китае в 2007 году сообщалось, что у рабочего одного из металлургических предприятий взорвался аккумулятор мобильного телефона прямо в кармане одежды.

    Пару лет назад похожий случай произошёл в Казахстане. Там у девочки в кармане взорвалась АКБ смартфона Samsung Galaxy S2. После воспламенения и взрыва батареи на девочке загорелись джинсы. В результате ребёнок получил серьёзный ожог ноги.

    В Финляндии местная жительница не пострадала при взрыве аккумулятора Nokia. Она уронила батарею, в результате чего та разрядилась и при последующем заряде не набирала ёмкость. После отключения от зарядного устройства АКБ резко нагрелась, распухла и взорвалась.

    В той же Финляндии несколько лет назад у владельца телефона Samsung взорвался аккумулятор при падении аппарата на пол. Причём взрыв был настолько сильным, что в месте падения сильно обгорел пол.

    Достаточно много случаев взрывов аккумуляторов Nokia, Samsung зафиксированы во Вьетнаме, Индии и других странах азиатского региона. Помимо этого ещё больше фиксируется случаев взрыва поддельных китайских АКБ. Но взрываются не только китайские и корейские аккумуляторы телефонов. Достаточно много примеров, когда взрывались батареи iPhone, iPad и другие продукты топ-класса.

    Например, во Франции за последние годы было зафиксировано несколько десятков случае взрывов аккумуляторов iPhone. Несколько устройств взорвались прямо в руках их владельцев. Некоторые получили серьёзные травмы. Разлетающиеся осколки попали им в лицо. В Великобритании не так давно был зафиксирован взрыв аккумулятора Apple iPod Touch.

    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.

    Распространяется ли гарантия на вздутие батареи

    Как правило, деформация АКБ происходит у людей, которые длительное время используют девайс. Но в то же время бывают ситуации, когда проблема возникает в период действия гарантийного срока обслуживания.

    Разумеется, вздутие аккумулятора является гарантийным случаем, но только если деформация произошла не по вине пользователя. То есть, если смартфон не падал, не разбирался и не контактировал с водой. При несоблюдении данных требований смартфон не будет принят по гарантии.

    Как избежать взрыва?

    Самое простое, что может сделать любой пользователь, так это заглянуть хоть раз в жизни в инструкции и узнать, насколько опасен аккумулятор в смартфоне, и какого ухода он требует.

    Всегда следует точно соблюдать температурный режим, не оставлять смартфон под прямыми солнечными лучами слишком долго. Нельзя самостоятельно извлекать батарею в смартфонах, где эта возможность не предусмотрена производителем (речь идет о гаджетах с монолитным корпусом).

    Отдавайте предпочтение устройствам, имеющим хоть какое-то имя, проверенным временем, избегайте импульсивного приобретения самых «топовых» новинок.

    Главное, нужно понимать, что взрыв литиевого аккумулятора это реально и очень опасно, по возможности не оставляйте гаджеты на зарядке без присмотра, кто знает, в какой момент технологии подведут и свершится возгорание.

    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:

  • Отключать при ненадобности Wi-Fi, GPS и прочие приложения, чтобы минимизировать затраты энергии.
  • Извлечь батарею и осмотреть ее. У аккумуляторов с алюминиевым корпусом на боковой панели имеется специальный разъем. При его поднятии газы начнут выходить, а через некоторое время батарея снова станет плоской.
  • Аккумулятор следует заряжать, когда он полностью разряжен. При этом каждую последующую подзарядку следует доводить до 100 %.
  • Хранить телефон нужно в специальном чехле и беречь его от влаги, падений и прочих внешних воздействий.
  • Пользуйтесь только качественными и оригинальными зарядными устройствами, которые подходят конкретно для вашей модели телефона.
  • Состояние аккумулятора следует контролировать не реже 1 раза в 2-3 месяца. Такие периодические проверки позволят оценить работоспособность батареи.