Plahvatuslik akujutu on asi, millest te ei pääse praegu tänu probleemile Samsung Galaxy Note 7. Hea arutelu on: mida rohkem inimesi sellest räägib, seda väiksem on tõenäosus, et laps saab aku rikkest haiget. Nii palju kui me vihkame näha toode, mis meile meeldib ohutusprobleeme, vihkame inimeste vigastamist palju rohkem.
Kuid Note 7 pole esimene telefon, mis kunagi akuprobleeme läbinud, ja see ei ole ka viimane. Alati juhtub üksikuid patareide tõrkeid seni, kuni kasutame liitiumioonakudega telefone ja märkus 7 pole esimene telefon, mille aku vajas laialdast tagasivõtmist, sest kapoti all on midagi valesti - nagu kauaaegne Nokia fännid tea liiga hästi. See juhtub. See pole kunagi hea asi, aga see on asi. Räägime miks see võib juhtuda.
Verizon pakub Pixel 4a uutele piiramatutele liinidele vaid 10 dollarit kuus
Esimene asi, mida me peame mõistma, on see, kuidas täpselt teie telefoni liitiumioonaku töötab. Nimi annab meile vihje - elektrit kantakse ühest elektroodist teise laetud liitiumioonide abil.
Elekter kohtub keemiaga metallurgiaga - see teeb aku võimalikuks.
Liitiumioonakud salvestavad, edastavad ja vabastavad energiat looduslike keemiliste reaktsioonide tõttu. Patareil on kaks elektroodi - anood ja katood. Katood on ühendatud positiivsega (+) ühendab aku ja hoiab positiivselt laetud ioone ning anood on ühendatud negatiivsega (-) ühendus ja hoiab (arvasite ära) negatiivselt laetud ioone.
Kahe elektroodi vahel on see, mida nimetatakse elektrolüüdiks. Liitiumpatarei elektrolüüt on (tavaliselt) orgaaniline lahustipasta, mille meigina on väga palju metallisooli (enamasti on see metall liitium). See muudab selle elektrit juhtivaks - elekter võib sellest läbi minna. Anood ja katood on elektrolüüdis ja eraldatud füüsilise barjääriga, nii et nad ei saaks puudutada.
Kui tühjendate aku (kui kasutate telefoni ja seda ei laadita), lükkab katood positiivselt laetud ioonid eemale ja negatiivselt laetud anood meelitab neid ligi. Elekter voolab anoodist välja läbi teie seadme ja seejärel tagasi katoodi juurde. Jah, elekter liigub läbi kontuuri ja seda ei kasutata toite abil. Telefoni laadides toimub vastupidine suund ja ioonid liiguvad katoodist läbi elektrolüüdi anoodi.
Liitium on ideaalne element laetavate patareide jaoks: see on kerge, kergesti laaditav ja hoiab pikka aega laadimist.
Kui need ioonid puutuvad kokku elektroodi laetud aatomitega, kutsuti üles elektrokeemiline reaktsioon oksüdatsioon-redutseerimine (redoks) vabastab laetud elektronid elektroodidega ühendatud akukontaktide kaudu välja liikumiseks. See jätkab elektrolüüdis oleva liitiumioonide laadimist seni, kuni pole piisavalt ruumi, mis mahutaks a positiivne laeng, mis on elektrolüüdipasta kaudu liikumiseks piisavalt tugev, ja teie aku enam ei tööta tasuta.
Liitium on kõige kergem metall - number kolm perioodilisustabelis. See on ka väga põnev, mis muudab võimsa keemilise reaktsiooni loomise lihtsaks. See muudab selle peaaegu täiuslikuks metallist kasutamiseks kaasaskantavas akus. See on kerge, kergesti laaditav ja hoiab pikka aega laadimist.
Mis võib aku plahvatada?
Alustuseks määratleme, mida sel juhul plahvatus tähendab. Liitiumioonaku sees olev elektrolüüdipasta on väga lenduv. See võib reageerida (ja reageerib) teistele metallidele ägedalt ning sulamistemperatuur on väga madal (180 kraadi). Suletud aku korpuse sees võib tekkiv rõhk suureneda kuni korpuse purunemiseni ja seejärel kiiresti välja pääseda. Rõhk tekitab ülikuumaid elektrolüüdivedelikke, mis võivad põhjustada muid asju. Mõned liitiumpatareid õhutatakse avausega, nii et need rõhu all ei purune. Kui aku korpus puruneb ja sulatatud metallidega täidetud ülekuumenenud vedelik surutakse rõhu all välja, põhjustab see plahvatuse.
Liitiumpatarei plahvatamiseks on kaks lihtsat viisi - kuumus ja füüsiline kahju. Vaatame mõlemat.
Ülekuumenemine ja ülelaadimine
See on kõige tavalisem põhjus, miks aku ebaõnnestub. Laadimisahelas läheb midagi valesti ja sisendvõimsus juhib keemilist reaktsiooni edasi. Üks koht akus läheb lõpuks liiga kuumaks ja kuna seda veel laetakse, ei saa see jahtuda, põhjustades nn termiline põgenemine.
Sellisel juhul hakkab kuum osa tootma ise oma soojust, mistõttu muud elektrolüüdi alad kuumenevad ja need põhjustavad aku ülekuumenemist. Kuumus paisutab elektrolüüdi ja tekitab auru, suurendades survet, kuni patarei korpus lõheneb ja sunnib kogu rõhu välja ja mõned väga kuumad, väga kleepuvad (ja õhku sattudes väga tuleohtlikud) narmad vedel.
Termiline põgenemine võib juhtuda piisavalt kiiresti, et te ei tunneks isegi kuumust enne, kui aku töötab.
Sellise rebenemise korral võib see füüsiliselt kahjustada asju, mis on selle lähedal - telefoni, trükkplaatide ning klaasi või plasti hoidmisel. Need materjalid võivad ka kuumusest süttida, mis omakorda põhjustab põgenenud elektrolüüdi süttimise ja käitumise nagu napalm - tuli, mis jääb asjade külge kinni, kuni see läbi nende põleb või ise läbi põleb.
Termiline põgenemisprotsess võib juhtuda väga kiiresti ja asjad võivad minna "tavalisest" kuni katastroofilise rikkeni aku sees enne, kui soojus telefoni kaudu isegi teie kätesse kandub. Õnneks on igal aastal toodetud sadadel miljonitel liitiumpatareidel ülimadal (statistiliselt peaaegu tähtsusetu) rike kiirus termilise põgenemise tõttu, osaliselt ohutusmeetmete tõttu (vajalik tellimine), näiteks elektrolüüdi mittesüttivad lisandid ja katted.
Kui teie telefon ütleb teile, et see on liiga kuum ja ei lae ega tööta täiskiirusel, peab see jahtuma, et termilist põgenemist ei juhtuks. Kuulake väikest hüpikakna ja laske sellel jahtuda.
Mehaanilised kahjustused
Liitiumakud on mõeldud kergeks, suure jõudlusega ja hõlpsasti laaditavad. See tähendab, et väliskest ja elektroode eraldavad tõkked (barjäärid) on väga õhukesed ja kerged ning suurema osa kaalust annavad osad, mis võivad teie telefoni tegelikult toita.
Kuna vaheseinad ja korpus on õhukesed, on neid üsna lihtne torkida või rebeneda. Kui aku enda struktuur on kahjustatud viisil, mis paneb elektroodid kokku puutuma, juhtub lühis. Kohene elektrilahendus on plahvatusohtlik, mis võib (ja soojendab) elektrolüüdi ja tekitab survet, et see aku korpuses tekkivate purunemiste kaudu välja suruda. See on kuum, tuleohtlik ja puutub kokku sädemega. See on katastroofi retsept.
See on kuum, tuleohtlik ja puutub kokku sädemega. See on katastroofi retsept.
Õhuke ümbris on ka ettevaatusabinõu, kuigi see kõlab hullumeelselt. Õhemat metalli on kergem lõhkeda, nii et suletud korpuse sees võib tekkida vähem survet - see tekitab sisuliselt õhutusava. Tuleohtliku kuuma vedeliku surumine rõhu all ei ole hea. Üürile andmine rohkem Raskem on rõhu suurenemine kuni purunemiseni.
Ka muud metallid, mis puutuvad kokku elektrolüüdipastaga, võivad tekitada sädeme, mis viib riketeni. Lasen teil ise YouTube'is otsida, et näha uskumatult rumalaid inimesi, kes torgivad telefoni akusid, et need plahvataksid. Reaktsioon võõrmetallile teeb sama, mis lühike, kuid väiksemas mahus.
Aga märkus 7?
Alustuseks ei saa keegi muu kui Samsung teab miks mõnes märkuses 7 on plahvatanud patareid. Nad saatsid välja lühike avaldus nende Ühendkuningriigi kaudu jagunemine, millel pole tegelikult mõtet. Sõnastus "anood-katood puutusid kokku" kõlab nagu kirjeldaksid lühikest, kuid kirjutatuna ei tähenda see midagi. Ma ei püüa tõlgendada midagi, mis pole sellisel juhul selge. Kuid võin öelda, mida arvan tugitoolikaitsjana, kes pole kunagi märget 7 plahvatanud ega kontrollinud üks, mis on iseenesest plahvatanud, olukord, kus anoodpüksid katoodini kasutavad kõige paremini ära meel.
Kuna inimesed on teatanud, et Note 7 patarei on rikki läinud, ilma et see oleks vooluvõrku ühendatud, ja suurtest osadest telefonid, mida piltidel näeme, pole põlenud, eeldan, et see pole isegi termiline põgenemisolukord küll Tervis Kanada ütleb selgesõnaliselt, et Kanada üksik ebaõnnestumine oli tingitud ülekuumenemisest,
Igaüks väljaspool Samsungi saab toimuva kohta vaid haritud aimdusi teha.
Termiline põgenemisolukord ei ole nii "kohene" kui otsene lühike ja ergastatud elektrolüüdilahus võtab puruneva aku väljumiseks kauem aega ja jätkub pärast plahvatus purustas juhtumi. Põletada tuleks mitte ainult osa telefonist, vaid ka muud vahetus läheduses asuvad esemed. Kuumaplahvatus põhjustaks ka aku paisumise enne painduva korpuse purunemist ja kui paisumisruumi pole, paisus paisunud telefoni väliskesta. YouTube'is on videoid, mis näitavad, kuidas see juhtub, ja siin on suurepärane (ehkki vana) näide kellestki, kes selle elluviimiseks ohutusmeetmetest mööda hiilib. Keegi oleks maininud, et telefon on enne õhku paisumist, ma arvan.
Samuti ei usu ma, et võõrkehad või tootmisjäägid elektrolüüdiga kokku puutuksid. Ma tean, et see on populaarne teooria, aga kui partii patareisid (me pole isegi kindlad, kui suur "partii" on sel juhul) kõigil on elektrolüüdis väikesed osakesed, näeksime palju rohkem märkuse 7 plahvatamist.
Lühike aku sees või laadimisahelas koos mittesüttivate lisanditega töödeldud elektrolüüdiga tundub mulle tõenäolisem. Kiire plahvatus, mis vabastab korraga väikese koguse survet ja vedelikku, võib end kiiresti läbi põleda, kui miski telefoniga kokku ei puutuks. Kui telefon puutub kokku tuleohtlikuga, ütleme, et see on Jeepi iste, võib see põhjustada tulekahju.
Muidugi võib olla palju muid tegureid, millest me ei tea. Telefoni liitiumioonaku loomiseks kasutatud tootmisprotsess muudab nende kasutamise väga ohutuks. Kuid on ka palju, mis võib valesti minna.
A Samsungi esialgne aruanne Korea reguleerivatele asutustele süüdistas tootmisviga, mis viis aku sees olevad plaadid kokku ja põhjustas "liigse kuumuse". Aruandes märgiti, et täpse põhjuse kindlakstegemiseks on vaja rohkem analüüse.
Esialgsed järeldused näitavad viga tootmises, mis avaldas survet aku rakkudes olevatele plaatidele. See tõi omakorda kokku negatiivsed ja positiivsed poolused, vallandades liigse kuumuse. Samsung rõhutas siiski, et aku kahjustuste "täpse põhjuse" väljaselgitamiseks on vaja läbi viia põhjalikum analüüs.