Сгорающие телефоны Samsung: что нужно знать. Почему взрываются мобильные телефоны

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.

Из чего сделан ваш аккумулятор

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.

Почему батареи взрываются

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.

Перегрев и перезаряд

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.

Механические повреждения

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.

Как избежать проблем с аккумулятором

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.

• Старайтесь избегать откровенно бюджетных моделей и неизвестных производителей. В стремлении выиграть ценовую гонку они стараются экономить буквально на всём, в том числе и на батарее. Несоответствие фактической и заявленной ёмкости - это ещё далеко не самое страшное. Гораздо хуже, когда в батарее отсутствует термодатчик или используется контроллер заряда из прошлого века.
• Используйте только комплектное зарядное устройство. В случае его потери или повреждения не покупайте копеечные китайские зарядки, а предпочтите изделие проверенного производителя. Обращайте внимание при этом на рекомендуемый ток заряда для своего гаджета.
• В случае необходимости замены ищите оригинальный аккумулятор. Да, совместимые батареи могут стоить в несколько раз дешевле, но эта экономия может в результате в буквальном смысле сжечь ваш смартфон.
• Во время зарядки смартфона старайтесь, чтобы он не перегревался. Освободите его от чехла, вытащите из-под подушки и не накрывайте одеялом. Особенно это касается новых смартфонов с функцией быстрой зарядки.
• Старайтесь оберегать батарею от механических повреждений. Совершенно ясно, что вы не станете играть ею в футбол, но даже банальное падение на пол может стать для аккумулятора фатальным. При обнаружении признаков деформации (вздутие, перекос) замените аккумулятор на новый.

А у вас когда-нибудь загорался или закорачивал аккумулятор? Может быть, даже взрывался? Расскажите об этом в комментариях.

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.

Что проиходит?

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.

Почему они взрываются?

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.

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.

Как это сказалось на компании?

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.

Что произошло с флагманом Samsung?

Сотрудник корейского кафе пытается потушить загоревшийся смартфон

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 продажи Note 7, а владельцев - 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, 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 в США, - в Австралии, - 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 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 в руках подростка (он получил слабые ожоги), а в Кентукки неподключенный к сети Note 7 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 .

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 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 GTA V даже появилось дополнение в виде нового оружия Note 7, способного уничтожать противников

В Samsung , что батареи горели из-за короткого замыкания. Из-за чего именно оно происходило - выяснит внутреннее расследование. Сотрудники компании , 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 неравномерное давление, из-за чего заряжались они тоже неравномерно.

Что будет с компанией Samsung?

В день остановки продаж акции компании на 8%, а капитализация снизилась на 17 миллиардов долларов. Для сравнения - в четвертом квартале 2015 года компания 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 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 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 серьезные ожоги ноги, когда его Galaxy S7 Edge начал гореть в кармане, а несколько дней назад молодой человек из Чжэнчжоу 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.

МОСКВА, 2 сен — РИА Новости . В минувшую среду компания Samsung объявила о приостановке продаж своего новейшего фаблета Galaxy Note 7, который с 19 августа появился на прилавках в 10 странах. Главная причина, за которую уже принес извинения президент мобильного подразделения Донг Джин Ко (Dong Jin Koh), — взрывы батарей во время зарядки.

Как бы там ни было, эта напасть преследует литий-ионные аккумуляторы уже третье десятилетие. А с апреля этого года "Международная ассоциация воздушного транспорта" (IATA) даже ввела временный запрет на провоз Li-ion аккумуляторов на пассажирских авиарейсах, если они не установлены в какое-либо устройство.

Суть проблемы

Литий-ионный аккумулятор, несмотря на все свои преимущества, — весьма капризный элемент. Его зарядка проходит по сложному алгоритму и всегда управляется специальным микроконтроллером, который постоянно отслеживает температуру и другие параметры батареи. На его эксплуатацию и хранение также накладывается масса ограничений. Такие аккумуляторы не терпят глубокого разряда, работы при отрицательных температурах и нагрева. Поэтому практически все устройства с ними имеют специальные контроллеры, отслеживающие их работу и отключающие аккумулятор в случае превышения его показателями критических значений.

Впрочем, сделать литий-ионный аккумулятор безопасным не так уж и сложно. Однако современные тенденции к уменьшению размеров аккумуляторов и их форм, а также эксперименты с химическим составом каждый раз возвращают разработчиков на исходные позиции. Главная проблема — это перегрев отдельных ячеек батареи вследствие повышения температуры или короткого замыкания внутри ячейки. Перегревающаяся ячейка может запустить цепную реакцию. А с учетом того, что входящий в состав аккумуляторов щелочной метал литий является легковоспламеняющимся, последствия могут быть самими печальными: резкое вздутие, возгорание или даже врыв.

Но если на каждом шагу работу аккумулятора отслеживают контроллеры, почему они взрываются? Причин может быть несколько.

Среди основных значится производственный брак, при котором слой изолятора между ячейками оказывается недостаточной толщины.

Также опасны удары или физические повреждения аккумулятора, и банальный перегрев. Например, если аккумулятор получил незначительные повреждения от падения с небольшой высоты, пользователь может не обратить на это внимание, но при этом состояние батареи может ухудшиться. Она может выйти из строя, даже не достигнув своего температурного предела.

Решить проблему можно более жестким регулированием. Но это приведет к удорожанию всей продукции и замедлению внедрения новых технологий. На что, в условиях постоянной конкуренции, компании просто не пойдут. Потому потребителям придется смириться с тем, что отдельные случаи возгораний могут и дальше происходить с продукцией самых известных брендов, таких как Apple, Samsung и любых других.

Впрочем, в начале этого года американские физики из Стэнфорда объявили о разработке специального предохранителя для аккумуляторов. Он состоит из наночастиц никеля, вставленных в тонкий лист из пластика и графена и автоматически отключает батарею, не дожидаясь реакции контроллера. Несмотря на кажущуюся простоту, внедрение этой разработки остается под вопросом, поскольку не убережет аккумуляторы в ста процентах случаев, но приведет к его удорожанию.

Результаты высокоскоростной компьютерной томографии ячейки литий-ионного аккумулятора за 15 секунд до аварии (вверху) и за 1 секунду до аварии (внизу). Источник: научная статья "In-operando high-speed tomography of lithium-ion batteries during thermal runaway " , Nature Communications 6, Article number: 6924 (2015), doi:10.1038/ncomms7924 (в открытом доступе)

Во второй половине августа в средствах массовой информации началась настоящая истерика после случаев самовозгораний телефонов модели Galaxy Note 7.

Владельцы любых электрических приборов знают, что батареи всегда нагреваются при интенсивном использовании. Это вполне естественное свойство батарей. В то же время, инженер скажет вам , что любое устройство с литий-ионным аккумулятором может взорваться при эксплуатации в определённых условиях. Как показывают результаты высокоскоростной рентгеновской компьютерной томографии и рентгенографии литий-ионных аккумуляторов , перегретая литий-ионная батарея создаёт нечто вроде цепной реакции, которая может привести к взрыву. Это касается не только телефонов, но вообще любых гаджетов. Задача конструкторов - внедрить меры безопасности, которые максимально снижают вероятность возгорания, хотя снизить её до нуля невозможно.

На практике такие взрывы Li-Ion аккумуляторов случаются редко, но они происходят регулярно . По данным официальной статистики Комиссии по безопасности потребительских товаров США, с 2002 года произошло 43 отзыва товаров с рынка по причине дефективных литий-ионных аккумуляторов. История с Galaxy Note 7 - вовсе не какая-то экстраординарная история, а вполне заурядная техническая проблема.

Как и в случае с пресловутыми самоубийствами на заводе Foxconn, здесь работает закон больших чисел. Помните, какой была на заводах Foxconn якобы из-за плохих условий труда? С января по май 2010 года на тайваньском заводе Foxconn произошло 10 самоубийств. Поднялся хай, что бедные китайцы жертвуют жизнями, собирая технику iPhone и iPad. Мол, работая 12 часов в день за $150 в месяц - это невыносимо, люди не выдерживают и самоубиваются.

Но всё выглядит совершенно иначе, если посмотреть на цифры. А именно, что на тайваньском «заводе» Foxconn, который является крупнейшей в мире фабрикой по производству компьютерных компонентов, работало 330 000 человек . Средний уровень самоубийств среди китайцев составляет 14 на 100 000 человек в год. Хотя люди в возрасте 65+ сводят счёты с жизнью гораздо чаще молодых, поэтому можно оценить нормальный уровень самоубийств среди молодёжи примерно в 10 на 100 000 человек в год. Таким образом, за прошедшие с начала года 147 дней там должно было произойти (330000/100000)*10*147/365 = 13,3 смерти. А в реальности произошло только 10, что значительно ниже среднего.

Вот и всё объяснение.

Тем не менее, общественное мнение трудно поддаётся логическим доводам, поэтому Foxconn предпочла не спорить, а купировать конфликт, повысить зарплату и улучшить условия работы, а позже вовсе объявила о .

Так в чём же проблема? Кто стоит за этой истерикой с «массовыми» взрывами смартфонов Samsung?

Во-первых, посмотрим на общий фон, когда истории начали вбрасывать в СМИ. Тот самый Galaxy Note 7 сразу после выхода считался самым лучшим смартфоном Samsung за всю историю компании. Некоторые называли его вообще абсолютно лучшим смартфоном на рынке.

И вот тут внезапно - история со взрывами, после которой компания была вынуждена объявить о масштабном отзыве смартфонов , об остановке производства смартфонов Note 7, о прекращении продаж. Бренд Note 7 окончательно похоронен. «Лучший в мире» смартфон навсегда уходит с рынка. Полное фиаско. Абсолютная победа «неизвестного» противника.

Сразу отметим, что действия Samsung были только отчасти вынужденными. Их можно назвать «чрезмерной реакцией», которую риск-менеджеры рекомендуют применять, чтобы абсолютно точно и полностью купировать потенциальные риски. Как и в случае с Foxconn, лучше прекратить борьбу и сразу сдаться, чем годами исправлять последствия урона для бренда, тем более что этот урон может быть непоправимым. Если не исправить ситуацию быстро и кардинально, то враг одержит не маленькую победу в локальном сражении, а большую победу в глобальной битве. К бренду Samsung в этом случае может навсегда приклеиться ярлык «производителя взрывающихся телефонов». В перспективе нескольких лет это может привести к значительной потере рыночной доли, снижению продаж, а в более отдалённой перспективе - даже к полному отказу компании от производства смартфонов. Чтобы гарантированно не допустить такого, корейские риск-менеджеры купировали проблему, отдав только «один город», то есть один только бренд Note 7.

Чисто математически лучше гарантированно потерять пару миллиардов долларов, чем получить десятипроцентную вероятность в сто раз больших потерь.

В модели Galaxy Note 7 компания уменьшила размеры смартфона, увеличив ёмкость аккумулятора. Было очевидно, что это достаточно рискованный шаг.

Повышенный риск из-за уменьшения объёма и закон больших чисел всё-таки сработали не в пользу корейской корпорации. Хотя были проданы 2,5 миллиона Galaxy Note 7, несколько десятков случаев возгораний аккумуляторов привлекли очень пристальное внимание СМИ.

Судя по всему, компания Samsung до сих пор так и не выяснила точную причину возгорания смартфонов даже после установки в них аккумуляторов другого производителя.

Кому же выгодно нанести удар по Samsung, раздув скандал? Просто посмотрим на статистику продаж смартфонов в мире непосредственно перед выходом Galaxy Note 7.

Что тут говорить, история со взрывами Samsung пришлась как нельзя вовремя.