Почему аккумулятор взрывается? Почему взрываются аккумуляторы в смартфонах и как этого избежать.

В начале сентября пользователи нового флагмановского смартфона Samsung Galaxy Note 7 начали массово жаловаться взрывы батарей телефонов. Samsung приостановил производство и обещает всем покупателям замену. Взрывались и смартфоны компании Xaomi: владельцы получили ожоги.

«Бумага» поговорила с кандидатом технических наук и ведущим научным сотрудником Политехнического университета Максимом Максимовым, который работает над созданием литий-ионных аккумуляторов, о том, почему в 2016 году батареи смартфонов всё еще взрываются, и как владельцам не пострадать от собственной техники.

За две недели стало известно о 35 случаях взрыва Samsung Galaxy Note 7. Из-за подобных инцидентов уже сгорела машина , а шестилетний ребенок получил ожоги. По предварительным данным компании, причиной взрывов стал производственный дефект батареи. Несколько авиакомпаний, в том числе и «Аэрофлот», владельцам Galaxy Note 7 пользоваться устройствами на борту самолетов.

Почему взрываются литий-ионные аккумуляторы?

Взрывоопасность аккумулятора зависит от разных факторов, в частности - от материалов, применяемых компаниями-производителями. Сегодня имеется широкий ряд материалов для аккумуляторов, которые отличаются как по техническим характеристикам, так и по цене. Производители сами решают, какие для них оптимальны.

Проблема взрыва актуальна, потому что материалы, возможно, не прошли полную аттестацию по имеющимся стандартам. В итоге при перегрузках происходят процессы, которые способствуют выделению энергии и газов в аккумуляторах, то есть в замкнутом пространстве, после чего происходит взрыв.

Одна из основных причин взрыва аккумулятора - это его перезаряд. Во избежание этого на них ставят специальные чипы (контроллеры), которые позволяют заряжать телефон только до определенного напряжения: аккумулятор отключается от зарядки, даже если смартфон все еще подключен к сети. Если электроника не срабатывает, вероятность перезаряда велика.

Разгерметизация аккумуляторов также может быть одной их причин возгорания.

Максим Максимов , кандидат технических наук:

В уже имеющихся случаях необходимо смотреть, как и при каких обстоятельствах телефоны взрывались. Возможно, причина даже не в батарее, а в микроэлектронике. Например, неправильно регулируется напряжение заряда-разряда. В таких случаях может произойти перезаряд.

Про модель моего телефона написали, что она взрывается. Что мне делать?

Такой телефон нужно утилизировать, желательно, в специально предназначенном для этого месте: аккумуляторы содержат тяжелые металлы, такие как кобальт и другие, которые плохо влияют окружающую среду.

Как проверить, может ли мой телефон взорваться?

Проверка телефона в бытовых условиях представляется маловозможной. Но если у вас перегревается батарея телефона, это всегда плохо. Если в течение выполнения каких-то процессов, например, игры на телефоне, батарея нагревается так, что вы не можете до нее дотронуться и температура достигает 30–40 градусов, нужно обращаться к специалистам.

Еще можно оставить смартфон заряжаться на сутки и посмотреть, нагреется он или нет. При разогреве аккумулятор быстро теряет зарядку, поэтому, если телефон стал быстрее разряжаться, это тоже говорит о том, что аккумулятор устаревает и его нужно заменить. Кроме того, при опасном нагреве меняется внешнее состояние аккумулятора: если у смартфона «вздутие» (ваш плоский смартфон перестал таким быть), необходимо обратить на это внимание.

Могут ли причиной взрыва смартфонов стать попытки производителей увеличить мощность аккумуляторов?

Производительность увеличивается за счет установки более мощных процессоров. При неправильной оптимизации процессов энергопотребления процессору нужно больше энергии. При высоких скоростях отдачи энергии происходит ее нагрев. То есть нагрев может быть связан с увеличением производительности. А неконтролируемый нагрев действительно может привести к возгоранию и даже взрыву.

Что делать, чтобы снизить перегрев аккумулятора?

Рекомендации по обращению стандартные: полностью заряжать и полностью разряжать раз в неделю или раз в месяц. И использовать смартфон в диапазоне от 30–80 % его емкости. Стопроцентных правил, которые могут помочь определить, взорвется ваш телефон или нет, к сожалению, не существует.

Причиной пожара. Разбираемся, почему это могло произойти и как можно снизить риск возникновения чрезвычайных ситуаций.

Взрыв аккумулятора — явление не такое уж редкое

По большому счету, единственная вещь, которая представляет опасность в телефоне или смартфоне — это его аккумулятор. Все известные несчастные случаи были так или иначе связаны с батарейкой — во время ее зарядки или просто в ходе эксплуатации устройства.

Вот лишь некоторые случаи, о которых мы писали ранее:

Нельзя сказать, что тот или иной производитель смартфонов «взрывоопаснее». Да, бывали случаи, когда вендору приходилось отзывать партию устройств из-за возможных проблем, но, по большому счету, взорваться может аккумулятор любого, даже самого дорогого смартфона.

Рассмотрим, почему так может произойти, но для начала разберемся с устройством аккумулятора.

Почему взрываются батарейки

Казалось бы, технология производства батарей была проверена и обкатана годами, однако никаких революционных прорывов в технологии в последнее время не происходило. В основном производители стараются сделать как можно меньший размер батареи при как можно большей емкости.

С одной стороны, такой подход идет на пользу потребителю, но с другой увеличивает риск выхода аккумулятора из строя, когда что-то идет не так — при нарушении условий эксплуатации.

В современных смартфонах производители используют литиевые аккумуляторы (Li-ion или Li-pol). А любой такой аккумулятор имеет потенциал возгорания. Литий используется в аккумуляторных батареях в качестве анода, поскольку он имеет чрезвычайно высокий электрохимический потенциал.

Как правило, батарейки загораются из-за короткого замыкания внутри. Там есть разделитель, который отделяет положительный и отрицательный электроды. Если в этом слое происходит разрыв и электроды соприкасаются, батарея начинает быстро нагреваться.

Это, в свою очередь, приводит к возгоранию электролита. А как только загорается одна из ячеек, вслед за ней вспыхивают соседние. Такой процесс называется «тепловым разгоном (убеганием)», и именно он является причиной большинства «взрывов» аккумуляторов или, если повезет, всего лишь резкого «вспухания» батареи.

Как избежать взрыва

Мы выяснили, что основной причиной возгорания становится повреждение разделителя (сепаратора).

Это может произойти, например, после сильного удара гаджета или из-за его нагрева. Нужно помнить, что нормальные условия работы батареи — до 50−60 градусов по Цельсию.

А значит, не нужно:

• пытаться согнуть смартфон;
• кидать его о стену;
• мочить в воде (чтобы не закоротить контакты);
• забывать в солнечный день под лобовым стеклом автомобиля либо возле открытого огня.

Кроме того, важно пользоваться оригинальными батареями . Многие производители дают возможность поменять аккумулятор самостоятельно, а люди экономно пользуются этим, покупая не оригинальные батареи, а гораздо более дешевые noname-аналоги.

Экономия в таком случае может оказаться сомнительной — бывало, что батареи становились причиной не только ожогов, но и серьезных пожаров. Ведь если крупный производитель серьезно следит за качеством своей продукции (стараясь избежать потери репутации и судебных издержек), то в мелкой китайской мастерской об этом не задумываются.

Помимо оригинальных аккумуляторов, желательно пользоваться оригинальными зарядными устройствами . Тем более что сейчас на рынке существует всего несколько популярных разъемов — microUSB и USB Type-C (для Android и WP-гаджетов), а также lightning и старый широкий разъем для iPhone/iPad. Поэтому проблем с покупкой нормальной «брендовой» зарядки тоже не должно быть.

Кстати, бывало, что неоригинальные зарядные устройства приводили не только к пожару, но и поражению электрическим током. Так что на этот компонент нужно обращать не менее пристальное внимание, чем на оригинальные аккумуляторы.

И о зарядке ночью

Большинство историй, связанных с возгоранием батареек, начинаются с того, что человек «оставил телефон на зарядке на ночь и проснулся от запаха дыма». Но это вовсе не означает, что длительное нахождение телефона на зарядке обязательно приведет к взрыву.

Дело в том, что все современные качественные литий-ионные аккумуляторы снабжаются встроенной электронной схемой, которая предотвращает перезаряд и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда.

Поэтому если отбросить возможный брак, то при использовании оригинального зарядного устройства и такой же батареи не имеет значения, сколько смартфон находится в розетке — 2 часа или всю ночь.

Если Вас когда-либо интересовал вопрос о том, может ли взорваться аккумулятор автомобиля, то Вы наверняка слышали и о причинах таких взрывов аккумуляторов. Если Вы немного углубитесь в этот вопрос, то обнаружите, что существует немало странных мифов и слухов об автомобильной технике. Одни из них - неподтверждённые практикой или наукой, а другие имеют место перевоплотиться из мифа в правду. Вероятность взрыва аккумулятора относится как раз к последним.

Взорванный аккумулятор

Да, аккумулятор может взорваться при определённых условиях и при неправильном обращении. Аккумулятор может взорваться при зарядке или прикуривании его от другой машины . Именно неправильное подключение проводов может стать причиной такого взрыва. А вот хорошая новость заключается в том, что если Вы уделите время, чтобы понять, почему автомобильный аккумулятор может взорваться, и примете несколько основных мер предосторожности, то Вы полностью исключите возможность этого, и такая опасность просто не должна будет Вас беспокоить.

Безопасное подключение кабелей донора или зарядного устройства

Есть несколько общих правил для всех моделей авто, которые могут помочь Вам безопасно подключить соединительные кабели, но есть также целый ряд особых случаев, для которых эти правила не работают и представляют опасность. Поэтому, прежде чем "прикурить" или зарядить свой ​​автомобиль с севшим аккумулятором, первое, что Вам нужно сделать - это проверить в руководстве пользователя, что Ваш автомобиль не имеет другие точки подключения проводов для зарядки или "прикурки". Так, подозрение должен вызвать тот факт, что аккумулятор Вашей машины находится не под капотом, а в каких-либо нестандартных местах, таких как над колёсами или в багажнике. В этом случае есть вероятность, что Вам следует использовать специальный блок перехода или какой-либо другой вид удалённого подключения внешнего заряда.

Вне зависимости от моделей транспортных средств, о которых идёт речь, основная идея безопасного подключения соединительных кабелей заключается в подключении электрической системы автомобиля-донора, который имеет хороший аккумулятор, к электрической системе автомобиля с мёртвой батареей. Положительный кабель должен быть подключен к положительной клемме аккумулятора, а отрицательный должен быть подключен к магистрали с отрицательным зарядом. Подключение в обратном направлении может привести к повреждению обоих автомобилей и создать потенциально опасную искру, но об этом позже.

В большинстве случаев, самая безопасная процедура для безопасного подключения соединительных кабелей заключается в следующем:

1. Убедитесь в том, что ключи зажигания обоих транспортных средств находятся в положении "выключено".
2. Подключите один соединительный кабель к положительной (+) клемме аккумулятора донора.
3. Подключите этот же кабель к положительной (+) клемме разряженного аккумулятора.
4. Подключите другой соединительный кабель к отрицательной (-) клемме аккумулятора донора.
5. Подключите другой конец этого же кабеля к любому месту с голым металлом на двигателе или раме автомобиля с разряженной батареей.

Подключение зарядного устройства производится во многом таким же образом, за исключением того, вместо аккумулятора-донора Вы используете зарядное устройство. Положительный кабель зарядного устройства должен быть подключен к плюсовой (+) клемме аккумулятора, после чего отрицательный провод зарядного устройства должен быть подключен к голому металлу на двигателе или раме транспортного средства.

Результат взрыва аккумулятора Chevrolet Corvette

Конечно, технически отрицательный провод возможно подключить непосредственно к отрицательной клемме аккумулятора, и это может быть даже проще в некоторых случаях. Так почему бы ещё более не упростить процесс заряда или "прикурки"?! А потому, что мы не хотим, чтобы наш аккумулятор взорвался.

Как взрываются автомобильные аккумуляторы?

Автомобильные аккумуляторы называются "свинцово-кислотные" , потому что они используют пластины из свинца, погруженные в серную кислоту для хранения и выпуска электрической энергии. Эта технология используется примерно с 18 века, и она не очень эффективна с точки зрения соотношения энергии на единицу массы аккумулятора. Тем не менее, современные аккумуляторы имеют отличное соотношение мощности к весу, что по сути просто означает, что они хорошо обеспечивают высокие уровни напряжения, которые требуются для стартера - самого прожорливого потребителя электроэнергии в авто.

Недостатком свинцово-кислотных батарей, кроме того факта, что они не самый эффективный способ хранения энергии, является то, что они состоят из довольно опасных материалов, и эти опасные материалы могут взаимодействовать в опасных путях. Присутствие свинца является основной причиной того, что автомобильные аккумуляторы должны быть надлежащим образом утилизированы, а присутствие серной кислоты является причиной, почему Вы должны проявлять осторожность при обращении с ними, если вы не хотите получить дырки в одежде или химические ожоги на коже.

Но давайте вернёмся к опасности, которой мы озабочены в этой статье - почему и как именно взрываются аккумуляторы? Источник возможного взрыва вытекает из взаимодействия свинца и серной кислоты в аккумуляторе. Дело в том, что во время процесса разряда и заряда аккумулятора образуются небольшие количества газообразного водорода, а он очень легко воспламеняется (при идеальной концентрации водорода и кислорода смесь может взорваться даже от небольшой встряски).

Но ещё бóльшая концентрация водорода выделяется при перезарядке (излишнем заряде) аккумулятора - когда батарея выдаёт напряжение больше положенного.

Как предотвратить взрыв аккумулятора?

Есть два основных источника взрыва, о которых Вы должны побеспокоиться, и они оба могут быть нейтрализованы при тщательной практике технического обслуживания. Первый источник взрыва (воспламенения) - это искра, которая создаётся при подключении или отключении (касании) конца кабеля для зарядки аккумулятора. Вот почему так важно, чтобы подключиться именно к голому металлу на двигателе или раме вместо того, чтобы тыкаться кабелем в отрицательную клемму аккумулятора. Если Вы подключите отрицательный кабель к самой клемме аккумулятора, выделившийся водород может быть взорван последовавшей искрой. Это также объясняет причину, почему это хорошая идея, чтобы соединять провода при выключенном зажигании и отключенном зарядном устройстве.

Другая причина того, что аккумулятор может взорваться, включает в себя тот же водород, но источник зажигания находится уже внутри аккумулятора. Дело в том, что если аккумулятор работает не надлежащим образом, а уровень электролита в нём опустился (это всегда происходит со временем), свинцовые пластины будут подвергаться воздействию кислорода и могут понемногу деформироваться. Это приводит к изгибу пластин. Причём, изгиб сильно увеличивается при мощных утечках напряжения, инициированного, например, всякий раз, когда Вы . Соприкосновение свинцовых платин может привести к искре внутри батареи. А это, в свою очередь, может зажечь водород, который присутствует в корпусе аккумулятора, в результате чего аккумулятор может взорваться.

Так выглядят свинцовые пластины внутри аккумулятора

Не все типы аккумуляторов взрываются

Есть два основных типа герметичных автомобильных аккумуляторов:

1. традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы, которые просто необслуживаемые
2. VRLA (свинцово-кислотные аккумуляторы с клапанным регулированием), которые на самом деле и не нужно обслуживать.

В аккумуляторах VRLA электролит содержится в изолированных секциях или в гелеобразном состоянии, поэтому испарение не является проблемой для таких видов аккумуляторов. По этой же причине там, действительно, нет необходимости вообще когда-либо добавлять электролит. И вообще в таких батареях практически нет никакой опасности того, что пластины когда-либо подвергнутся воздействию воздуха.

Именно поэтому, если у Вас VRLA-аккумулятор, то шансы того, что аккумулятор может когда-либо взорваться, чрезвычайно низки. Тем не менее, совет подключать отрицательный кабель к кузову или двигателю, а не к отрицательной клемме такого аккумулятора, всё ещё хорош - просто на всякий случай.

Особое внимание, однако, следует уделить не-VRLA аккумуляторам, так как, по крайней мере, небольшой уровень испарения электролита будет происходить с течением времени, и ситуация будет только ухудшаться, если аккумулятор старый и часто разряжается. Таким образом, всё, о чём мы говорили выше - про испарение водорода и изгиб свинцовых пластин - относится почти всегда исключительно к этим необслуживаемым аккумуляторам.

Хотя это хорошая идея - быть осторожным при работе с любым видом аккумулятора, особенно, при резкой смене зарядки.

Чем больше в продажу выходит устройств с литий-ионными батареями, тем чаще в сети появляются сообщения о взрывающихся смартфонах или загорающихся портах зарядки. Такая проблема стала актуальной снова после того, как компания Samsung сообщила об в связи с сообщениями и жалобами на проблемы со взрывающейся батареей. Почему это случается - читайте в нашей статье.

Прежде всего стоит отметить, что шанс взрыва или воспламенения аккумулятора в электронном устройстве крайней мал, за исключением тех случаев, когда в конструкции устройства или самой батареи допущены серьезные ошибки. Даже в редких случаях, когда это случается, сама батарея - это зачастую не главная проблема. Также отметим, что в статье речь идет в основном только об опасностях литий-ионных аккумуляторов.

Причины взрыва или возгорания

GIF-анимация - что будет, если по аккумулятору ударить молотком

Было зафиксировано не менее 35 случаев взрыва батареи у Galaxy Note 7

При соблюдении всех норм быстрая зарядка с выдачей большого количества тепла не приведет к каким-то серьезным последствиям. Однако в случае с Galaxy Note 7 - это взрывы и возгорания. Компания Samsung уже признала, что в этих смартфонах установлены батареи разных партий. Видимо, одна из них была произведена с дефектами, что и приводит к проблемам.

Как избежать проблем с батареей

• Используйте только оригинальное зарядное устройство, включая сам блок и кабель, если они разделены. Если «вилка» зарядки не подходит (китайская или британская), то лучше купите именно переходник, а не другое зарядное устройство.
• Используйте только оригинальные батареи. Если ваше устройство достаточно старое и вы решили заменить в нем аккумулятор, то покупайте только оригинальные. Альтернативные предложения могут быть дешевле, но потом они обойдутся вам дороже.
• Не обязательно заряжать аккумулятор на полную - достаточно 50 %, если вам этого хватит. Литий-ионные аккумуляторы не обладают так называемой памятью, поэтому их можно заряжать часто и не полностью. Но заряжать надо подходящим устройством, так как литий-ионные батареи уязвимы к низкому вольтажу.
• Не используйте устройство во время зарядки и не оставляйте аппарат в жарком месте. Играть или работать в браузере во время зарядки - не самая хорошая идея, так как это и без того повышает температуру внутри корпуса. Также не стоит оставлять на зарядке смартфон в жарком месте.

Батарея в любом девайсе - это скопление зарядов, которые дают энергию для работы электронного устройства. При неправильном использовании или определенных условиях, «работа» зарядов идет не по нужному сценарию и аккумулятор может взорваться. Взрыв аккумулятора телефона может произойти из-за нескольких причин. Поэтому чтобы избежать поломки девайса и возможного несчастного случая, стоит обязательно узнать по каким причинам может взорваться аккумулятор телефона. Итак, первая причина - батарея бракованная. Как правило можно сразу после покупки заметить нехарактерное «поведение» в виде вздутия батареи. Известные производители не допускают в продажу бракованных и низкокачественных батарей. Поэтому покупайте эти изделия только в магазинах, а если делаете покупку через интернет, то обязательно почитайте отзывы о продавце. Во-вторых, взрыв батареи телефона могут спровоцировать ее дефекты. К таким дефектам можно отнести следующие:

• Сколы.
• Вздутие.
• Вмятины в результате падения.
• Изменение формы.

Если ваш телефон упал, но визуально он не пострадал, то это не говорит о том, что падение не скажется на работе аккумуляторной батареи. Малейший удар может вызвать необратимые последствия в работе, снизить срок службы, емкость и т.д. Ни в коем случае нельзя использовать вздутые аккумуляторы. Как только вы заметили малейшее набухание, к примеру, на источнике питания galaxy s3, необходимо сразу извлечь его и лучше купить новый аккумулятор galaxy s3 .

Что делать если взорвался аккумулятор телефона.

Во-первых, если взорвался аккумулятор телефона, то не стоит сразу паниковать. В первую очередь обратите внимание не получили ли вы или окружающие вас люди травмы. В противном случае стоит сразу же вызывать скорую помощь. Дело в том, что в некоторых случаях, взрыв, при неправильном обращении с телефоном, может привести к серьезным травмам, поэтому думайте не о телефоне, а о здоровье того, кто оказался рядом в момент взрыва. Если после того, как взорвалась батарея в телефоне, вы оценили, что травм нет, то это великолепно и можно перейти к осмотру электронного девайса. Конечно, маловероятно, что корпус и остальные детали, кроме батареи останутся в рабочем состоянии. Но если характер взрыва был небольшой и сам телефонный аппарат не пострадал, тогда вы настоящий везунчик. Если телефон новый и вы уверены в том, что эксплуатировали его правильно, то смело можно брать гарантию и идти в сервисный центр. Специалисты обменяют брак на новое устройство. Помимо вышеперечисленных причин, к взрыву источника питания может привести следующее:

• Зарядка телефона в помещениях с высокой температурой.

• Зарядка телефона под прямыми солнечными лучами.
• Использование аппарата в помещениях с высокой температурой.
• Хранение телефона или аккумулятора под прямыми солнечными лучами.
• Эксперименты над источником питания, к примеру, разогрев в микроволновке.
• Хранение вблизи огня.
• Поджигание аккумулятора.
• Некоторые способы вскрыть батарею.
• Попытки, как зарядить аккумулятор без телефона.

Как избежать взрыва батареи телефона. Во-первых, изучите все причины, что представлены выше, которые могут спровоцировать взрыв батареи телефона. Во-вторых, старайтесь не создавать таких опасных ситуаций. К примеру, если вы пользуетесь аппаратом и почувствовали, что задняя крышка сильно нагрелась, немедленно прекратите пользоваться телефоном и дайте источнику питания время остыть. Если вы стали замечать, что батарея часто греется, тогда стоит обратиться в сервисный центр или сразу заменить аккумулятор самостоятельно. По крайней мере новая качественная батарея для телефона