Sprādzienbīstama akumulatora saruna ir tāda, no kuras šobrīd nevar izvairīties, pateicoties problēmai ar Samsung Galaxy 7. piezīme. Ir laba diskusija: jo vairāk cilvēku par to runā, jo mazāka ir iespējamība, ka bērns cietīs no akumulatora kļūmes. Tik daudz, cik mēs ienīstam redzēt produkts, kas mums patīk saskaramies ar drošības jautājumiem, mēs ienīstam redzēt cilvēkus daudz vairāk ievainotus.
Bet 7. piezīme nav pirmais tālrunis, kas jebkad piedzīvojis akumulatora problēmas, un tas nebūs pēdējais. Vienmēr būs atsevišķi gadījumi, kad baterijas nedarbosies, ja vien mēs izmantosim tālruņus ar litija jonu šūnām, un 7. piezīme nav pirmais tālrunis, kura akumulatoru vajadzēja plaši atsaukt, jo zem pārsega kaut kas nav kārtībā - kā jau sen Nokia fani pārāk labi zinu. Tas notiek. Tā nekad nav laba lieta, bet tā ir lieta. Parunāsim par kāpēc tas var notikt.
Verizon piedāvā Pixel 4a tikai par 10 USD mēnesī jaunās Neierobežotās līnijās
Pirmā lieta, kas mums jāsaprot, ir tas, kā precīzi darbojas litija jonu akumulators jūsu tālrunī. Nosaukums mums dod mājienu - elektrība tiek transportēta no viena elektroda uz otru, izmantojot uzlādētos litija jonus.
Elektrība satiekas ar ķīmiju un metalurģiju - tas padara akumulatoru iespējamu.
Litija jonu akumulatori uzkrāj, pārnes un atbrīvo enerģiju dabisko ķīmisko reakciju dēļ. Baterijai ir divi elektrodi - anods un katods. Katods ir savienots ar pozitīvo (+) savienojums uz akumulatora un tur pozitīvi uzlādētos jonus, un anods ir savienots ar negatīvo (-) savienojums un tur (jūs uzminējāt) negatīvi lādētos jonus.
Starp abiem elektrodiem ir tā sauktais elektrolīts. Elektrolīts litija akumulatorā (parasti) ir organiska šķīdinātāja pasta, kuras sastāvā ir ļoti daudz metāla sāļu (vairumā gadījumu šis metāls ir litijs). Tas padara to elektriski vadošu - caur to var iziet elektrība. Anods un katods atrodas elektrolītā un ir atdalīti ar fizisku barjeru, tāpēc tie nevar pieskarties.
Kad izlādējat akumulatoru (kad izmantojat tālruni un to neuzlādējat), katods izstumj pozitīvi uzlādētos jonus, un negatīvi uzlādētais anods tos pievelk. Elektrība no anoda izplūst caur jūsu ierīci, pēc tam atkal uz katodu. Jā, elektrība pārvietojas pa cilpu, un tā netiek “iztērēta” ar to, ko darbina. Kad jūs uzlādējat tālruni, notiek otrādi un joni pārvietojas no katoda caur elektrolītu uz anodu.
Litijs ir ideāls elements uzlādējamām baterijām: tas ir viegls, viegli uzlādējams un ilgu laiku tur uzlādi.
Kad šie joni nonāk saskarē ar uzlādētiem atomiem elektrodā, tiek saukta elektroķīmiskā reakcija oksidēšanās-reducēšanās (redokss) atbrīvo uzlādētos elektronus, lai izietu caur akumulatora kontaktiem, kas savienoti ar elektrodiem. Tas turpina uzlādēt litija jonus elektrolītā, līdz vairs nav pietiekami daudz, kas spētu noturēt a pozitīvs lādiņš, kas ir pietiekami spēcīgs, lai pārvietotos pa elektrolīta pastu, un jūsu akumulators vairs nedarbosies maksas.
Litijs ir vieglākais metāls - trešais numurs uz periodiskās tabulas. Tas ir arī ļoti uzbudināms, ļaujot viegli izveidot spēcīgu ķīmisko reakciju. Tas padara to par gandrīz perfektu metālu, ko izmantot pārnēsājamā uzlādējamā akumulatorā. Tas ir viegls, viegli uzlādējams un ilgu laiku tur uzlādi.
Kas var izraisīt akumulatora eksplodēšanu?
Iesācējiem definēsim, ko šajā gadījumā nozīmē eksplodēt. Elektrolīta pasta litija jonu akumulatorā ir ārkārtīgi gaistoša. Tas var (un reaģēs) vardarbīgi reaģēt uz citiem metāliem, un tā kušanas temperatūra ir ļoti zema (180 grādi pēc Celsija). Aizlīmētā akumulatora korpusā radītais spiediens var palielināties, līdz korpuss tiek saplēsts, pēc tam ātri izplūst. Spiediena ietekmē notiek ļoti karsti elektrolītu šķidrumi, kas var izraisīt citu lietu aizdegšanos. Dažas litija baterijas tiek izvēdinātas ar evakuācijas atveri, tāpēc tās neplīst zem spiediena. Kad saplīst akumulatora korpuss un pārkarsēts šķidrums, kas piepildīts ar izkusušiem metāliem, tiek izvadīts zem spiediena, tas izraisa sprādzienu.
Ir divi vienkārši veidi, kā panākt litija akumulatora eksplodēšanu - siltums un fiziski bojājumi. Apskatīsim abus.
Pārkaršana un pārmērīga uzlāde
Tas ir visizplatītākais akumulatora kļūmes iemesls. Uzlādes ķēdē kaut kas noiet greizi, un ieejas jauda turpina vadīt ķīmisko reakciju. Viena vieta akumulatorā galu galā kļūs pārāk karsta, un, tā kā tā joprojām tiek uzlādēta, tā nevar atdzist, izraisot tā saukto termiskā bēgšana.
Šajā gadījumā karstā daļa sāk radīt pats savu siltumu, kas liek pārkarst citām elektrolīta vietām, un tās izraisa vairāku akumulatora plankumu pārkaršanu. Siltums izplešas elektrolītu un rada tvaiku, veidojot spiedienu, līdz akumulatora korpuss sadalās un izspiež visu spiedienu, un daži ļoti karsti, ļoti lipīgi (un ļoti viegli uzliesmojoši, kad tie ir pakļauti gaisam) šķidrums.
Termiskā bēgšana var notikt pietiekami ātri, ka jūs pat nejūtat siltumu, pirms akumulators nedarbojas.
Kad notiek šāds plīsums, tas var radīt fizisku kaitējumu tuvumā esošajām lietām - turot tālruni, shēmas plates un stiklu vai plastmasu. Šie materiāli var arī aizdegties no karstuma, kas savukārt izbēgušajam elektrolītam liek aizdegties un rīkoties kā napalms - uguns, kas pielīp lietām, līdz sadedzina caur tām vai pati izdeg.
Termiskais bēgšanas process var notikt ļoti ātri, un viss var pāriet no "normāla" līdz katastrofālam bojājumam akumulatora iekšpusē, pirms siltums pat tiek nodots caur tālruni jūsu rokās. Par laimi, simtiem miljonu litija bateriju, kas tiek ražotas katru gadu, ir ārkārtīgi zema (gandrīz statistiski nenozīmīga) kļūme ātruma dēļ, daļēji tādu drošības pasākumu dēļ (nepieciešama abonēšana), piemēram, nedegošas elektrolīta piedevas un pārklājumi.
Kad tālrunis paziņo, ka tas ir pārāk karsts un netiks uzlādēts vai darbosies ar pilnu ātrumu, tam ir jāatdziest, lai nenotiktu termiskā pārbēgšana. Klausieties mazo uznirstošo logu un ļaujiet tam atdzist.
Mehāniski bojājumi
Litija akumulatori ir veidoti tā, lai tie būtu viegli, tiem būtu liela jauda un tos būtu viegli uzlādēt. Tas nozīmē, ka ārējais apvalks un barjera (-as), kas atdala elektrodus, ir ļoti plāni un viegli, un lielāko daļu svara rada daļas, kas faktiski var darbināt tālruni.
Tā kā starpsienas un korpuss ir plāni, tos ir diezgan viegli caurdurt vai saplēst. Ja pašas akumulatora struktūra ir bojāta tādā veidā, kas liek elektrodiem pieskarties, notiks īssavienojums. Tūlītējā elektriskā izlāde ir sprādzienbīstama, un tā var (un arī) sildīs elektrolītu un radīs spiedienu, lai to izspiestu caur jebkādiem akumulatora korpusa plīsumiem. Tas ir karsts, viegli uzliesmojošs un saskaras ar dzirksti. Tā ir katastrofas recepte.
Tas ir karsts, viegli uzliesmojošs un saskaras ar dzirksti. Tā ir katastrofas recepte.
Plāns apvalks ir arī drošības pasākums, lai gan tas izklausās traki. Plānāku metālu ir vieglāk saplēst, tāpēc noslēgtā korpusā var rasties mazāks spiediens - būtībā izveidojot ventilācijas atveri. Uzliesmojoša karsta šķidruma izspiešana zem spiediena nav laba lieta. Izīrēšana vairāk spiediena palielināšanās, līdz tā plīst, biezāka korpuss ir sliktāks.
Arī citi metāli, kas nonāk saskarē ar elektrolīta pastu, var radīt dzirksteli, kas noved pie neveiksmes. Es ļaušu jums pašiem meklēt vietnē YouTube, lai redzētu neticami dumjš cilvēkus, kas pārdur tālruņa baterijas, lai tās eksplodētu. Reakcija uz svešu metālu dara to pašu, ko īss, bet mazākā mērogā.
Kā ar 7. piezīmi?
Iesācējiem neviens cits kā Samsung zina kāpēc dažu 7. piezīmju baterijas ir eksplodējušas. Viņi izsūtīja īss paziņojums caur viņu AK dalīšanu, kurai nav īsti jēgas. Vārds "anods-katods nonāca saskarē" izklausās tā, it kā tie apraksta īso, bet rakstīts tas neko nenozīmē. Es nemēģināšu interpretēt kaut ko tādu, kas nav skaidrs šādā gadījumā. Bet es varu pateikt, ko es domāju kā atzveltnes krēsla aizsargs, kurš nekad nav redzējis 7. piezīmi eksplodēt vai pārbaudīt tādu, kas ir eksplodējis pats, situācija, kad anoda šorti līdz katodam dod maksimālu labumu jēga.
Tā kā cilvēki ir ziņojuši par 7. Piezīmes akumulatora kļūmi, ja tas nav pievienots elektrotīklam, un lielās porcijās tālruņi, kurus redzam attēlos, nav sadedzināti, es pieņemu, ka tā pat nav siltuma bēgšanas situācija gan Veselība Kanāda skaidri saka, ka vientuļā neveiksme Kanādā bija no pārkaršanas,
Ikviens ārpus Samsung var tikai izglītoti uzminēt, kas notiek.
Termiskā bēgšanas situācija nav tik "tūlītēja" kā tieša īslaicīga, un satrauktajam elektrolīta šķīdumam būtu vajadzīgs ilgāks laiks, lai izietu no pārsprāgtās baterijas, pēc tam turpinātu pēc lietu uzsprāga sprādziens. Būtu sadedzināta ne tikai daļa tālruņa, bet arī citi objekti tuvākajā apkārtnē. Karstuma eksplozija arī izraisīs akumulatora uzpūšanos, pirms plīsīs elastīgais korpuss, un bez vietas paplašināšanai pietūkušais akumulators saplaisāja tālruņa ārējo apvalku. Vietnē YouTube ir videoklipi, kas parāda, kā tas notiek, un šeit ir lielisks (kaut arī vecs) piemērs kāds apiet drošības pasākumus, lai tas notiktu. Kāds būtu pieminējis, ka tālrunis uzpūstas, pirms tas pūta, es domāju.
Es arī nedomāju, ka svešķermeņi vai ražošanas pārpalikumi nonāk saskarē ar elektrolītu. Es zinu, ka šī ir populāra teorija, bet, ja bateriju partija (mēs pat neesam pārliecināti, cik liela ir "partija") šajā gadījumā visiem elektrolītā ir mazas daļiņas, mēs redzētu, ka eksplodē daudz vairāk 7. piezīmes.
Īsāka sajūta akumulatora iekšpusē vai lādēšanas ķēdē kopā ar elektrolītu, kas apstrādāts ar neuzliesmojošām piedevām. Ātrs sprādziens, kas vienlaikus atbrīvo nelielu daudzumu spiediena un šķidruma, var ātri sadedzināt sevi, ja nekas nav saskarē ar tālruni. Ja tālrunis saskaras ar kaut ko viegli uzliesmojošu, teiksim, Jeep sēdeklis, tas var izraisīt ugunsgrēku.
Protams, varētu būt daudz citu faktoru, par kuriem mēs nezinām. Ražošanas process, ko izmanto, lai izveidotu litija jonu akumulatoru tālrunim, padara to lietošanu ļoti drošu. Bet ir arī daudz kas var noiet greizi.
A Samsung provizoriskais ziņojums Korejas regulatoriem vainoja ražošanas kļūdu, kas izraisīja akumulatora plāksnīšu saskari, izraisot "pārmērīgu karstumu". Ziņojumā tika atzīmēts, ka, lai precīzi noteiktu precīzu cēloni, ir nepieciešama papildu analīze.
Sākotnējie secinājumi norāda uz kļūdu ražošanā, kas izdarīja spiedienu uz plāksnēm, kas atrodas akumulatora šūnās. Tas savukārt izraisīja negatīvu un pozitīvu polu saskari, izraisot pārmērīgu karstumu. Samsung tomēr uzsvēra, ka tai jāveic rūpīgāka analīze, lai noteiktu akumulatora bojājuma "precīzo cēloni".