Как взрываются телефоны
Последние модели смартфонов дымятся и взрываются прямо в руках: как не спалиться владельцам дорогих гаджетов
В самолете перед взлетом стюардесса просит пассажиров, у которых с собой телефон Samsung Galaxy Note 7, сообщить ей об этом. Предполагается, что этот телефон представляет опасность – может загореться. Дожили! Телефоны стали опасными. Потребительская гонка заставляет компании как можно быстрее выпускать новые модели телефонов: обогнать конкурентов, поскорее предложить потребителю новинку, убедить его купить эту новинку, вызвать на рынке истерику. Времени на тестирование, на тщательную проверку этих сложных устройств не хватает, давай скорей в продажу! Вот и горят недоделанные непроверенные телефоны. Есть хорошее средство от загорающихся в кармане телефонов: поменьше понтов.
«Вдохновение не ждет! Вот почему мы сделали Samsung Galaxy Note 7 водоустойчивым!» – заявляет производитель в рекламном ролике.
Экран мокрый, но работает! Ну разве не чудо?!
«Теперь вы можете защитить ваши идеи и персональную информацию с помощью сканера радужной оболочки глаза!» – продолжает производитель.
«Такого вы еще не видели!» – уверяли производители. И в самом деле, о новом смартфоне Samsung Galaxy Note 7 очень скоро заговорили все. Эффект разорвавшейся бомбы — только за первый месяц продаж в мире отключились с огоньком 35 аппаратов. К октябрю таких случаев – более 50.
«Я мог просто потерять сознание и задохнуться от дыма», – рассказывает один из пользователей гаджета.
Первые сообщения пришли из США и Южной Кореи — там продажи стартовали раньше, чем в других странах. Смартфон дымился даже в самолетах, даже отключенный. В итоге аппарат запретили брать и на борт, и в багаж во всем мире. Но потом выяснилось: с собой его носить тоже не стоит — абонент едва не лишился ноги. Сожженные дотла дома и авто. Владельцы говорят: просто поставили телефон на зарядку и отвлеклись.
«Никогда в жизни бы не подумал, что новенький телефон может спалить мою любимую машину», – недоумевает Натан Дорначер.
Может. Но как?! В компании сначала грешили на нештатные зарядные устройства, потом — на контроллер заряда, он в самом телефоне, потом — на аккумулятор, ведь он-то как раз и взрывался. Миллионные партии отзывали, разбирали и детально проверяли. Samsung выпускал успокаивающие пресс-релизы, но даже исправленные модели в разных странах горели одинаково исправно. Так, что Note 7 фанаты компьютерных игр даже превратили в оружие.
Причины до сих пор не ясны. Очевидно одно: дело в раскаляющемся аккумуляторе. Эксперты считают, возможно, все из-за технологии быстрой зарядки. 100 процентов всего за полчаса! Вот только на этом подача тока почему-то не останавливалась.
«Быстрая зарядка — это и быстрый нагрев аппарата. Если тепло эффективно отводится, то, в теории, это не должно никак влиять. Ну а на практике мы имеем то, что имеем», – говорит эксперт по гаджетам Илья Корнейчук.
Еще одна гипотеза: супертонкий аппарат разрушает сам себя. Острые части деталей смартфона касаются защитного покрытия батарейки. Повреждение запускает химическую реакцию, где главный элемент, литий, очень быстро нагревается до немыслимых температур.
«Литий сам по себе горит при температуре 1330 градусов Цельсия. Соответственно, он прожигает, допустим, даже бетон. И происходит мгновенное возгорание всего, что находится рядом», – поясняет журналист Степан Зайцев.
Это настолько опасно, что производитель решил больше не рисковать, и — такого действительно еще не было ни с одним смартфоном — Galaxy Note 7, которого так ждали фанаты серии, снят с производства через два месяца. Все проданные телефоны дистанционно отключат и бесплатно обменяют на другие модели. Решение, обвалившее акции, обошлось корейскому производителю в 17 миллиардов долларов.
Журналист Эльдар Муртазин утверждает: перегреваются не только аппараты Samsung. IPhone, например, случалось, и вовсе взрывали мозг. Буквально.
«Два случая были, с iPhone связанные, с тем, что некомплектными зарядными устройствами заряжали люди и в этот момент разговаривали. Происходил взрыв, и людей убивало, потому что телефон находится у головы», – рассказывает Эльдар Муртазин.
Совет бывалых: не стоит пользоваться зарядками сторонних производителей и ремонтировать свой смартфон там, где дешевле. Вот, например, видеокадры, где мастер пытается заменить крышку в iPhone, который горит не хуже аппарата Samsung: «Давайте, я вам закажу, на этой неделе она должна прийти». И iPhone в этот момент загорается.
Случай в автобусе: пассажирка неудачно зашла в интернет. Или вот счастливый владелец последнего iPhone смотрит на останки своего любимца: «У Note 7 батарея взрывоопасная, и здесь, у последнего iPhone, то же самое. Что за черт?!»
Рынок смартфонов, планшетов и прочих гаджетов давно превратился в бесконечную гонку. Цена, рабочие характеристики и даже внешний вид у конкурентов примерно одинаковые. Продаст тот, кто первый выбросит на рынок новую, пусть и недоработанную модель. Ведь под дверью магазина — орды, жаждущие триумфа: «Я купил то, чего у вас еще нет!»
Эксперимент американских журналистов: людям на улице предложили обменять предпоследний iPhone на последний с символической доплатой. Заинтересованных просили отдать смартфон якобы на проверку. И пока один ведущий отвлекал, второй за спиной героя очищал аппарат от грязи и пыли. А потом возвращал его владельцу под видом другой, самой новой модели. И многие не узнавали свои старые телефоны.
«Он намного более гладкий!», «Он намного ярче, чем предыдущий!», «Вы знаете, экран какой-то более блестящий!», «Намного быстрее!», говорят участники эксперимента. Ну как тут не купить?! Разве можно экономить на мечте?!
Граница между реальной жизнью и реальностью виртуальной раньше проходила по экрану монитора. Встал из-за стола, и ты уже не там. С появлением гаджетов эта параллельная вселенная всегда рядом. И ведь так хочется экран побольше, цвета поярче, или вот так, чтобы уже ничего не отвлекало от того, что там, с другой стороны, – в этом помогут очки виртуальной реальности.
Соблазн уйти туда с концами слишком велик. Этот дивный новый мир так не похож на твою обычную жизнь. Он волнует, пугает, удивляет настолько, что возвращаться назад просто не хочется. Потому и поломка гаджета – это мгновенная потеря целого мира. Кажется, ты беспомощен. Без контактов, связи и в полной изоляции. Эй! Есть здесь кто-нибудь?!
Если в ответ тишина, значит, ты не в Сети и надо бежать в магазин. Вместо сгоревшего Note 7 Ди Декаса купила. еще один Note 7. И, как ни странно, он тоже сгорел. «И он вот так — бум! И пошел дым!» – удивляется покупательница.
Страх оказаться не в контакте с придуманным миром — иллюзия, затмевающая разум. Психологи говорят: если сломался планшет, почитайте книжку, вдруг понравится. Или просто посмотрите по сторонам. Там тоже интересно.
«Дивный мир снов и фантазий, он всегда с нами. И когда мы говорим, что тот или иной гаджет позволяет нам заглянуть туда, чего мы не знаем, не видим и чего рядом с нами никогда не будет, здесь есть некий обман. Потому что Памела Андерсон может жить в соседнем подъезде, а я, глядя в телефон, об этом просто не узнаю», – говорит психолог Александр Федорович.
Но на огонь, как известно, можно смотреть очень долго, а на горящий телефон — бесконечно. Погибший Note 7 молодая мама снимает на точно такой же смартфон. А ее сын едва ли знает, что когда-то были телефоны, которые умели только звонить. Но зато они не взрывались.
Технологии
Гаджет
Забудьте про задний карман: как избежать взрыва смартфона
Назван простой способ, как избежать взрыва аккумулятора смартфона
Случаи со взрывом смартфонов или планшетов пугающе участились. Еще более страшно от того, что неожиданного самовозгорания могут пострадать совсем маленькие дети, многие из которых с малых лет имеют собственные гаджеты. Центр цифровой экспертизы Роскачества выпустил рекомендации, позволяющие минимизировать риски, связанные с взрывом аккумуляторов мобильных устройств.
По информации Центра цифровой экспертизы Роскачества, как правило, взрыв и возгорание аккумуляторов в гаджетах происходит по причине заводского брака, перегрева либо старения самого устройства. Как утверждают эксперты, от двух последних причин можно себя обезопасить, если соблюдать элементарные меры предосторожности.
В большинстве современных гаджетов используются литий-ионные батареи, которые имеют ряд плюсов, но обладают неприятной особенностью — из-за резкого перепада температуры такой аккумулятор начинает вырабатывать газ, что приводит к вздутию оболочки.
Любой резкий удар может также привести к сильному нагреву, за которым может последовать взрыв.
Как сообщает директор Национальной ассоциации производителей источников тока РУСБАТ, председатель технического комитета Росстандарта ТК044 «Аккумуляторы и батареи» Сергей Орлов, одной из самых важных рекомендаций по правильной эксплуатации батареи является отказ от действий, не рекомендованных производителем. Это относится, например, к самостоятельному разбору аккумулятора или бросанию батареи в огонь, чтобы «посмотреть, что будет».
Эксперт пояснил, что в ближайшем будущем на рынке появится новое поколение литиевых аккумуляторов, которые будут лучше защищены от перепадов температур, а значит станут безопаснее для пользователя, но до этого еще должно пройти около пяти лет. Тем не менее, текущие батареи взрываются уже сейчас, и больше всего от них страдают дети, которые остаются покалеченными. К некоторых случаях взрыв смартфона или планшета приводил даже к летальному исходу.
Роскачество рекомендует соблюдать ряд правил, который поможет минимизировать риски, связанные с использованием гаджетов с литий-ионными батареями. Прежде всего, не стоит покупать «китайские» универсальные зарядные устройства, которые могут существенно повлиять на срок службы аккумулятора — эксперты советуют пользоваться только заводскими «зарядками».
Также необходимо следить за температурой своего гаджета, не оставляя его лежать на солнце долгое время.
Кроме того, любителям спать в кровати вместе со смартфоном, запрещается класть его под подушку.
Во время зарядки не стоит играть в игры, потребляющие большое количество энергии, так как это увеличивает нагрузку на аккумулятор смартфона, что также приводит к его изнашиванию.
Если вам предстоит активная деятельность, например, фитнес или спорт, необходимо удостовериться, что смартфон не выпадет из кармана, так как падение может сильно навредить батарее. Кроме того, не рекомендуется носить гаджет в заднем кармане брюк или джинсов, так как велика вероятность, что вы на него сядете, что также может привести к механическим повреждениям.
Категорически запрещается использовать гаджет, аккумулятор которого уже вздулся — свидетельством этого может стать «распухшая» задняя крышка устройства.
В случае, если смартфон все же загорелся, необходимо соблюдать спокойствие и обезопасить себя. Прежде всего, нужно постараться обесточить помещение, в котором вы находитесь, или хотя бы отключить от сети зарядное устройство гаджета, не прикасаясь к нему.
После этого нужно перекрыть доступ к телефону, например, бросить его в воду или накрыть чем-то, что плохо горит.
Если угроза взрыва неминуема, необходимо бросить устройство туда, где вероятный взрыв причинит минимум ущерба.
На этой неделе стало известно об инциденте, который едва не стал фатальным — в Великобритании планшет бренда Samsung перегрелся во время подзарядки и прожег дыру в кровати ребенка. 11-летний мальчик прокрался в комнату родителей и взял их планшет, чтобы посмотреть какое-то видео в постели. После этого он поставил его на зарядку, а когда проснулся, вся комната была охвачена едким дымом.
Проснувшиеся родители обнаружили источник проблемы — планшет во время подзарядки нагрелся до критической температуры и должен был вот-вот воспламениться. Под гаджетом рядом с подушкой на кровати ребенка уже появилось черное пятно, которое прожгло устройство.
На прошлой неделе в городе Курган произошел похожий случай, который закончился смертью ребенка. 7-летний мальчик нашел на улице некое устройство, похожее на мобильный телефон, после чего принес его домой и поставил на подзарядку. Неизвестный гаджет сдетонировал, нанеся ребенку «ожог, несовместимый с жизнью».
masterok
Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
В результате падения аккумулятор телефона разрядился и владелица включила его на подзарядку, однако батарейка упорно не хотела заряжаться. После выключения зарядного устройства аккумулятор телефона вдруг стал нагреваться и распухать, а после этого аппарат взорвался. В результате взрыва женщина не пострадала.
В июле прошлого года Киммо Пиилола (Kimmo Piilola) заменил аккумулятор своего телефона марки Samsung. Сделал он это в авторизованном сервисном центре производителя, в городе Порвоо. В тот же вечер его новый аккумулятор взорвался – причем настолько сильно, что обгорел деревянный пол, на который упал телефон. «Комната заполнилась дымом за несколько минут», — говорит Киммо Пиилола.
Вот так бывает. Так почему же взрываются телефоны ?
Современное общество в подавляющем большинстве случаев зависит от потребляемой мощности, в том числе и от вариантов, когда энергия расходуется «на лету». Аккумуляторные батареи на основе литий-ионной технологии были большой частью мобильной революции, и они все больше и чаще появляются в автомобилях и даже самолетах. Таким образом, это означает, что современные источники питания абсолютно безопасны, не так ли? На самом деле Boeing 787 доказывает, что литий-ионные батареи по-прежнему могут взрываться от случая к случаю, так же как и инциденты когда телефонные аккумуляторы загораются прямо в руках у пользователей. Почему же эта важная проблема до сих пор не решена?
Технология производства батарей была проверена и обкатана годами, однако никаких невероятных прорывов в технологии с тех пор не происходило. Вместо этого, мы видим те же аккумуляторы, которые имеют различные размеры и формы, при этом производитель старается сделать как можно меньший размер, при увеличенной емкости. С одной стороны, такой подход делает батареи наиболее производительными, хотя с другой стороны, именно этот подход увеличивает риск выхода аккумулятора из строя, когда что-то идет не так.
Стандартные условия использования аккумуляторов: температура окружающей среды до 60 градусов Цельсия, без каких-либо дополнительных термо- и/или механических воздействий. Эти идеальные условия обеспечат максимальный срок службы аккумулятора и оградят вас от неприятных сюрпризов.
В то же время, батарея не должна находиться в сжатом пространстве, возле источников огня или высокой температуры, в процессе использования, батарея не должна подвергаться физической деформации, прокалываться, или даже просверливаться. Потому что, даже один из этих моментов, может спровоцировать взрыв аккумулятора.
Если аккумулятор сильно нагревается — электролит может загореться. Есть много видео и фотографий в интернете, которые показывают насколько это серьезно.
Батарея обычно загорается из-за короткого замыкания внутри. Есть разделитель, который отделяет положительный и отрицательный электроды. Если в этом слое происходит разрыв и электроды соприкасаются, батарея очень быстро будет нагреваться. Возможно вы испытывали такой эффект когда у вас в кармане была 9 вольтовая батарея с монетками. Монетка соединяет контакты и батарея сильно нагревается.
Li-ion батареи очень энергоемкие и из-за проблем в сепараторе они очень сильно нагреваются. Это приводит к возгоранию электролита. Как только одна из ячеек горит, остальные с легкостью вспыхивают.
Если технология производства была нарушена, или появился брак, батарея легко может перегреться, в результате чего её внутренние ячейки разрушаются по цепной реакции. Такой процесс называется «тепловым убеганием», и именно он является причиной большинства «взрывов» аккумуляторов, или, что менее опасно, резкого «вспухания» батареи. Дефект может быть вызван простым коротким замыканием, или изъяном в конструкции, что в итоге неправильно изолирует отдельные ячейки от нагревания соседних.
Любой Литий-ионный аккумулятор имеет потенциал возгорания, это является результатом его химического состава. Литий используется в аккумуляторных батареях в качестве анода, поскольку он имеет чрезвычайно высокий электрохимический потенциал. Другими словами, литий-ионный переход к электроду производит очень много энергии. Низкий атомный вес лития также является полезным фактором в снижении массы батареи.
В то время как литий является наиболее эффективным для производства батарей высокой емкости, эти же самые свойства придают ему высокую реакционную способность и высокую склонность к проявлению эффекта «теплового убегания». Литий является щелочным металлом, наряду с натрием, калием, и остальной частью первой группы периодической таблицы. Данные элементы не только легко воспламеняются, но так же являются настолько реактивными, что добавление нескольких граммов вещества в емкость с водой, может привести к взрыву. Поэтому, когда Литий-ионный аккумулятор начинает перегреваться, присутствующий в нем литий может ускорить распад других ячеек.
Стоить заметить, что возгорание аккумуляторов очень редкое явление. Всего лишь несколько случаев были освещены в СМИ.
А я вам еще что нибудь расскажу о происшествиях: вот например Как на Северную Каролину уронили атомную бомбу, а вот Обычное дело для автомобильного крана. Посмотрите еще на Картонные домики США и что бывает, когда вместе Масло, огонь и вода. Вот еще внезапный Камушек с горы и Вот так разрушаются ветряки
Из-за чего может взорваться или загореться смартфон?
В последние годы сообщения о возгораниях или взрывах аккумуляторов смартфонов появляются с пугающей регулярностью. Громким скандалом обернулась череда случаев самовозгорания телефона Galaxy Note7 летом и осенью 2016 года, один из инцидентов привел к эвакуации пассажиров с борта самолета в США. Компания Samsung дважды отзывала устройства: телефоны из первой партии покупателям заменили на улучшенную версию, но смартфоны продолжили взрываться. В итоге в октябре 2016 года, менее чем через два месяца после запуска модели, компания окончательно прекратила продажи и производство устройства. В том же году в прессе писали и о самовозгораниях iPhone 7 (в некоторых случаях они загорались и взрывались прямо в руках у владельцев), ранее СМИ сообщали о ряде взрывов iPhone 6 Plus в США.
По статистике Федеральной авиационной администрации США, с января 2019 года до октября 2019 года произошло 252 инцидента с воспламенением, задымлением, экстремальным нагревом или взрывом гаджетов с литий-ионными аккумуляторами. Последний зарегистрированный случай произошел 10 сентября в аэропорту Далласа, штат Техас. В багажной тележке загорелась пассажирская сумка, в которой находился портативный динамик. Пожар потушили, но огонь затронул несколько сумок других пассажиров.
Некоторые случаи самовозгорания аккумуляторов приводят к более трагичным последствиям. Владельцы взорвавшихся гаджетов нередко получают серьезные ожоги. В июле 2019 года в Кургане семилетний ребенок погиб в результате взрыва мобильного телефона. Медики сообщили, что гаджет взорвался у ребенка в руках и нанес ему ожог, несовместимый с жизнью.
По каким причинам чаще всего взрываются аккумуляторы?
По словам эксперта по гаджетам Ильи Корнейчука, самая частая причина, по которой батарея самовоспламеняется, — это перезаряд. «Если есть ошибка в контроллере, который отвечает за зарядку аккумулятора, он допускает превышение зарядки. Батарея заряжается после того, как установленный лимит пройден. После этого внутри нее возникает реакция с отделением большого количества тепла, батарея самовоспламеняется», — говорит эксперт.
Вторая причина — внутренняя ошибка при проектировании или при производстве батареи, из-за которой внутри нее начинают расти литиевые дендриты. Это литиевые образования, которые могут расти внутри аккумуляторов и в итоге повреждать изолирующий полимер, разделяющий электроды анод и катод. «Когда дендриты соединяют катод с анодом, происходит выделение большого количества тепла и самовоспламенение батареи. Но компании постоянно ведут разработки дополнительных присадок, химикатов, которые при добавлении в состав электролита не допускают роста дендритов», — поясняет Корнейчук.
Третьей причиной возгорания телефона может быть производственный брак. «Остается человеческий фактор на производстве. Ни в коем случае нельзя путать полярность аккумулятора. Также на производстве может быть недостаточно хорошо налажен контроль качества. Компании понимают, как работать с литий-ионными аккумуляторами, поэтому все проблемы с самовоспламенением телефона устранимы. Но вопрос в том, как много тратит денег та или иная компания на контроль качества, что также влияет и на конечную стоимость продукта», — рассказывает эксперт.
В результате официального расследования взрывов Samsung Galaxy Note 7, которое провели 700 инженеров и исследователей компании, выяснилось, что причиной возгораний смартфона стали просчеты разработчиков в инженерном проекте и дизайне конструкции аккумулятора. В первой партии телефонов использовались батареи, в которых электроды соприкасались и происходило короткое замыкание. Во второй партии проблемы продолжились из-за недостаточной изоляции вещества внутри батарей. Помимо этого, конструкция аккумулятора не позволяла безопасно разместить электроды.
Что еще может привести к самовозгоранию смартфона?
К самовозгоранию смартфона могут привести и другие причины. Например, использование некачественного или неподходящего зарядного устройства. «Если телефон сделан правильно, он может сам включать защиту от некачественной зарядки. В итоге он прекращает „общение“ с зарядным устройством, и зарядка не осуществляется. Если использовать китайский самопал, в котором кто-то перепутал два контакта, которые нельзя путать, могут возникнуть проблемы», — предупреждает специалист.
Также причиной воспламенения телефона может стать нарушение герметичности в батарее. «Если вы уронили и пробили аккумуляторную батарею, лучше тут же отойти подальше. Неизвестно, какие процессы могут запуститься в батарее. Правда сломать телефон таким образом очень сложно, если не делать это намеренно», — говорит Корнейчук.
Как предотвратить самовозгорание телефона?
Эксперты советуют убрать подальше от себя гаджет, если он нагрелся до той степени, что его невозможно держать в руках. Однако, по словам Корнейчука, понять наверняка, что телефон может вот-вот загореться, никак нельзя. Не стоит пугаться, если телефон стал быстро разряжаться: это лишь означает, что аккумулятор потерял большую часть своей емкости. «Деградация аккумулятора не является фактором, который ведет к его воспламенению. Это естественный процесс, который происходит через определенное число циклов зарядки», — поясняет эксперт по гаджетам.
Между тем есть несколько мер предосторожности, соблюдая которые можно снизить риск возгорания смартфона. «Не стоит допускать перезаряда батареи, вскрытия аккумулятора, не нужно пользоваться непонятной зарядкой. Также нельзя заряжать телефон на сильном морозе от внешнего аккумулятора (пауэр банка), если вы несете его в одной руке, а телефон — в другой. Если соблюдать эти меры, телефон может взорваться только из-за брака, допущенного при производстве», — говорит Корнейчук.
Смартфоны-гранаты: почему гаджеты взрываются и как этого избежать
Что произошло с флагманом Samsung?
Samsung Note 7 должен был стать главным конкурентом iPhone 7. СМИ восторженно отзывались о дизайне, камере и работе со стилусом. Его даже представили на месяц раньше нового айфона и выпустили за несколько недель до презентации Apple — в Samsung считали, что это поможет отнять у конкурента долю рынка. Но в первую же неделю после выхода начали появляться сообщения о загорающихся аккумуляторах. В начале сентября компания решила отозвать устройства, а в конце месяца перевыпустила Note 7 с «безопасной» батареей.
Но сообщения о возгораниях все равно продолжали поступать. 11 октября Samsung попросила магазины по всему миру остановить продажи Note 7, а владельцев — выключить устройства и больше ими не пользоваться. Теперь они могут обменять Note 7 на другую модель Galaxy (с выплатой разницы) или вернуть деньги. В России условия возврата уточняют по телефону горячей линии.
Как часто телефоны взрывались на самом деле?
До начала отзыва Samsung успела продать около 2,5 миллиона устройств (исключая Китай), но дефект батареи, по заявлению компании, присутствовал только в 0,1%. То есть батарея могла сгореть примерно у 2,5 тысячи Note 7. Точное число случаев возгорания неизвестно, но их точно больше ста: на середину сентября было известно о 92 случаях в США, 2 — в Австралии, 17 — в Корее и одном — на Тайване. Но новые сообщения всплывают до сих пор.
Из описания инцидентов нельзя понять, в каких именно случаях смартфон начинает гореть. Во Флориде Note 7 поджег джип, когда заряжался от прикуривателя, в Австралии аппарат чуть не спалил комнату в отеле — тоже во время зарядки, в Южной Каролине из‑за него целиком сгорел гараж, выключенный Note 7 задымился в нагрудном кармане в самолете, летевшем в Балтимор, в Коннектикуте смартфон практически расплавился в руках подростка (он получил слабые ожоги), а в Кентукки неподключенный к сети Note 7 загорелся ночью в спальне.
Из‑за чего вообще загорается телефон?
Дело в том, что батарея смартфона спрессована из множества слоев электрических проводников. На каждом слое есть катод с положительно заряженными ионами и анод с отрицательно заряженными ионами. На стороне катода находятся ионы лития: когда батарея заряжается, они переходят от катода к аноду, а когда батарея используется — обратно. Между катодом и анодом находится тонкая пластина диэлектрика, которая не проводит электрический ток и не дает катоду вступать в реакцию с анодом.
Если перегородка между ними разрушается, то ионы пойдут по короткому пути — произойдет короткое замыкание. Дальше начнется цепная реакция: аккумулятор разогреет сам себя еще сильнее, а электролит выделит горючий газ. Когда реакция получит доступ к кислороду, произойдет возгорание или даже взрыв. Это общий принцип процесса, подробнее о нем можно почитать здесь.
Почему аккумуляторы такие уязвимые?
В современных аккумуляторах толщина диэлектрика составляет всего 20–25 микрометров, что примерно в три раза тоньше обычного листа офисной бумаги. Во-первых, этот тонкий слой может разрушиться из‑за внешнего давления. Например, если вы сядете на смартфон, согнете его или сильно по нему ударите. После разрушения диэлектрика катод и анод вступят в реакцию. Диэлектрик также может разрушиться из‑за металлической пыли, которая осталась внутри после сборки.
Вторая причина короткого замыкания — температура. Литий-ионные аккумуляторы не предназначены для работы на морозе или жаре. Из‑за перегрева металлический литий в аккумуляторе прорастает в игольчатые структуры (дендриты), которые могут разрушить диэлектрик и создать короткое замыкание.
Существует множество других причин нагрева: смартфон заряжается на солнце, зарядное устройство стороннего производителя не знает, когда остановить подачу тока, не работает чип, который отключает зарядку после 100%, в батарее плохой теплоотвод. У литий-ионных аккумуляторов есть диапазон рабочих температур: они нормально заряжаются при температуре от нуля до 45 градусов, а работают при температурах от –20 до 60 градусов. Если температура выше или ниже, начинаются проблемы, а на уровне 100 градусов — очень серьезные проблемы.
Почему это произошло именно с Note 7?
В Samsung подтвердили, что батареи горели из‑за короткого замыкания. Из‑за чего именно оно происходило — выяснит внутреннее расследование. Сотрудники компании рассказывали, что смартфон готовили в спешке, чтобы успеть до презентации Apple: дату начала продаж сдвинули на 10 дней раньше, инженеры постоянно меняли спецификации и заказывали новые комплектующие, а сотрудникам приходилось спать на работе.
Литий-ионные аккумуляторы считаются не самыми эффективными для современных смартфонов. Каждый год у аппаратов появляются более мощные процессоры, более яркие экраны, однако в аккумуляторах принципиальных изменений нет. Производителям приходится лишь плотнее укладывать слои проводников, чтобы получить большую емкость в более тонком корпусе. Батарея Note 7 была достаточно емкой — на 3500 миллиампер-час. Для сравнения: у Note 6 батарея на 3000 миллиампер-час, а у iPhone 7 — на 2900 миллиампер-час. Возможно, во время сложного производственного процесса аккумуляторы восприняли неравномерное давление, из‑за чего заряжались они тоже неравномерно.
Что будет с компанией Samsung?
В день остановки продаж акции компании упали на 8%, а капитализация снизилась на 17 миллиардов долларов. Для сравнения — в четвертом квартале 2015 года компания получила операционную прибыль 5,4 миллиарда долларов. Неизвестно, сколько денег Samsung потеряет на возврате устройств.
Горят ли смартфоны других производителей?
Дефект аккумулятора считается редким, но опасным. Если бракованные батареи попадают в продажу, достаточно всего нескольких эпизодов возгорания, чтобы компания отозвала всю партию. В 2006 году Dell и Apple вернули около 6 миллионов ноутбуков с батареями Sony из‑за того, что некоторые из них могли загореться. Хотя вероятность дефекта была намного ниже, чем в случае с Note 7: 1 к 200 000 вместо 1 к 1000.
Телефоны горели и раньше. В 2002 году аппарат неизвестной марки убил жителя Гуанчжоу, когда взорвался с его нагрудном кармане. Сотовые телефоны Nokia в 2004 году ранили двух человек: у одного телефон загорелся в кармане, у другого — в руках. А в 2007 году Nokia отозвала 46 миллионов аккумуляторов производства Matsushita из‑за 100 случаев возгорания. Тогда же Toshiba вернула 10 тысяч батарей для ноутбуков производства Sony.
Инциденты с самовозгоранием мобильников случались и в последние годы. Два года назад школьник из штата Мэн спалил штаны, когда сел на свой iPhone 5c. А у студента из Нью-Джерси iPhone 6s загорелся в кармане рубашки, хотя был выключен. Месяц назад строитель из Огайо получил серьезные ожоги ноги, когда его Galaxy S7 Edge начал гореть в кармане, а несколько дней назад молодой человек из Чжэнчжоу получил ожоги и царапины, когда iPhone 7 разлетелся в руках во время съемки видео.
Что нужно делать, чтобы смартфон не взорвался?
Не заряжайте смартфон на жаре и при минусовой температуре. Не используйте кабели и зарядки от других смартфонов или сторонних производителей — особенно для быстрой зарядки, поскольку в этом случае батарейка нагревается еще сильнее. Останавливайте зарядку, если смартфон очень сильно нагрелся (в этом случае стоит заменить аккумулятор или кабель). Не оставляйте заряжаться надолго, если аккумулятор греется после 100%. Перестаньте пользоваться устройством, если его корпус согнулся, а батарейка заметно вздулась или деформировалась. В случае нарушения рекомендаций аккумулятор может и не взорвется, но вероятность поломки повысится.
А что сделать, чтобы он загорелся наверняка?
Можно пробить батарею чем‑то острым: диэлектрик разрушится — катод и анод вступят в реакцию, начнется короткое замыкание. Можно оставить телефон на зарядке под тяжелым стресс-тестом и под настольной лампой. Но делать ни того ни другого не стоит — невозможно угадать, какими будут последствия: в одном случае батарейка просто задымится и подплавит телефон, в другом — из нее ударит струя пламени.
Батареи смартфонов: почему они взрываются?
Константин Иванов
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
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?
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?
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.
