Взрыв батареи разговора - это то, от чего вы не можете избавиться прямо сейчас из-за проблемы с Samsung Galaxy Note 7. Это хорошее обсуждение: чем больше людей говорят об этом, тем меньше вероятность того, что ребенок получит травму из-за отказа батареи. Как бы мы ни ненавидели видеть продукт, который нам нравится испытываете проблемы с безопасностью, мы ненавидим, когда люди страдают гораздо больше.
Но Note 7 - не первый телефон, у которого возникли проблемы с аккумулятором, и не последний. Всегда будут единичные случаи выхода из строя аккумуляторов, если мы будем использовать телефоны с литий-ионными элементами и Note 7. не первый телефон, аккумулятор которого требовал массового отзыва из-за того, что что-то не так под капотом. фанаты слишком хорошо знаю. Такое случается. Это никогда не бывает хорошо, но это нормально. Давайте поговорим о Зачем это может случится.
Verizon предлагает Pixel 4a всего за 10 долларов в месяц на новых безлимитных линиях
Первое, что нам нужно понять, это как именно работает литий-ионный аккумулятор в вашем телефоне. Название дает нам подсказку - электричество передается от одного электрода к другому с помощью заряженных ионов лития.
Электричество встречает химию и металлургию - вот что делает батарею возможной.
Литий-ионные батареи накапливают, передают и выделяют энергию в результате естественных химических реакций. Батарея имеет два электрода - анод и катод. Катод подключен к плюсу (+) соединение на батарее и удерживает положительно заряженные ионы, а анод подключен к отрицательному (-) соединение и удерживает (как вы уже догадались) отрицательно заряженные ионы.
Между двумя электродами находится так называемый электролит. Электролит в литиевой батарее (обычно) представляет собой пасту из органического растворителя, которая содержит очень большое количество металлических солей (в большинстве случаев этим металлом является литий) в составе. Это делает его электропроводным - через него может проходить электричество. Анод и катод находятся в электролите и разделены физическим барьером, поэтому они не могут касаться друг друга.
Когда вы разряжаете аккумулятор (когда вы пользуетесь телефоном и не заряжаете его), катод отталкивает положительно заряженные ионы, а отрицательно заряженный анод притягивает их. Электричество течет с анода через ваше устройство, а затем обратно на катод. Да, электричество проходит через петлю и не «расходуется» на устройство, на которое подается питание. Когда вы заряжаете телефон, происходит обратное, и ионы перемещаются от катода через электролит к аноду.
Литий - идеальный элемент для перезаряжаемых батарей: он легкий, легко заряжается и сохраняет заряд в течение длительного времени.
Когда эти ионы вступают в контакт с заряженными атомами электрода, происходит электрохимическая реакция, называемая окислительно-восстановительный (редокс) освобождает заряженные электроны, чтобы пройти через контакты батареи, которые соединены с электродами. Это продолжает заряжать ионы лития в электролите до тех пор, пока их не станет недостаточно, чтобы удержать положительный заряд, достаточно сильный, чтобы пройти через электролитную пасту, и аккумулятор больше не будет плата.
Литий - самый легкий металл - третий в периодической таблице. Он также очень возбудим, что позволяет легко создать мощную химическую реакцию. Это делает его почти идеальным металлом для использования в портативной аккумуляторной батарее. Он легкий, легко заряжается и продолжает держать заряд долгое время.
Что может взорвать аккумулятор?
Для начала давайте определимся, что означает в данном случае взрыв. Электролитная паста внутри литий-ионного аккумулятора чрезвычайно летучая. Он может (и будет) бурно реагировать с другими металлами и имеет очень низкую (180 градусов Цельсия) температуру плавления. Внутри герметичного кожуха батареи создаваемое давление может расти до тех пор, пока кожух не разорвется, а затем быстро улетучится. Давление переносит очень горячие жидкости электролита, которые могут вызвать возгорание других предметов. Некоторые литиевые батареи имеют выходное отверстие, поэтому они не разорвутся под давлением. Когда корпус батареи разрывается и перегретая жидкость, наполненная расплавленным металлом, выбрасывается под давлением, происходит взрыв.
Есть два простых способа взорвать литиевую батарею - нагрев и физическое повреждение. Давайте посмотрим на оба.
Перегрев и перезарядка
Это наиболее частая причина выхода из строя аккумулятора. Что-то пошло не так в цепи зарядки, и входная мощность продолжает вызывать химическую реакцию. Одно место в аккумуляторе в конечном итоге станет слишком горячим, и, поскольку оно все еще заряжается, оно не может остыть, что вызывает то, что известно как тепловой разгон.
В этом случае горячая часть начинает выделять собственное тепло, что вызывает перегрев других участков электролита, и они вызывают перегрев большего количества точек в батарее. Тепло расширяет электролит и создает пар, повышая давление до тех пор, пока корпус батареи не расколется и вытесняет все давление и некоторые очень горячие, очень липкие (и очень легковоспламеняющиеся при контакте с воздухом) липкие жидкость.
Температурный выход из строя может произойти достаточно быстро, и вы даже не почувствуете нагрев до выхода из строя батареи.
Когда происходит такой разрыв, он может вызвать физическое повреждение предметов, которые находятся рядом с ним - когда вы держите телефон, печатные платы, стекло или пластик. Эти материалы также могут загореться от тепла, что, в свою очередь, заставляет вытекший электролит загораться и действовать как напалм - огонь, который прилипает к вещам, пока не прожигает их или не выгорает сам.
Процесс теплового разгона может происходить очень быстро, и все может перейти от «нормального» к катастрофическому отказу внутри батареи еще до того, как тепло даже перейдет через телефон в ваши руки. К счастью, сотни миллионов литиевых батарей, производимых каждый год, имеют чрезвычайно низкий (почти статистически незначимый) отказ. скорость из-за теплового разгона, частично из-за мер безопасности (требуется подписка), таких как негорючие добавки к электролиту и покрытия.
Когда ваш телефон сообщает, что он слишком горячий и не заряжается или не работает на полной скорости, ему необходимо охладиться, чтобы не произошло теплового разгона. Послушайте маленькое всплывающее окно и дайте ему остыть.
Механическое повреждение
Литиевые батареи отличаются легкостью, высокой производительностью и простотой зарядки. Это означает, что внешняя оболочка и барьер (-ы), разделяющий электроды, очень тонкие и легкие, при этом большая часть веса приходится на детали, которые действительно могут питать ваш телефон.
Поскольку перегородки и корпус тонкие, их довольно легко проткнуть или порвать. Если структура самой батареи повреждена таким образом, что электроды соприкасаются, произойдет короткое замыкание. Мгновенный электрический разряд является взрывоопасным, который может (и будет) нагревать электролит и создавать давление, чтобы вытолкнуть его через любые разрывы в корпусе батареи. Он горячий, легковоспламеняющийся и соприкасается с искрой. Это рецепт катастрофы.
Он горячий, легковоспламеняющийся и соприкасается с искрой. Это рецепт катастрофы.
Тонкий корпус - тоже мера предосторожности, хотя звучит безумно. Более тонкий металл легче сломать, поэтому внутри герметичного корпуса может возникнуть меньшее давление - по сути, создается вентиляционное отверстие. Выбрасывать легковоспламеняющуюся горячую жидкость под давлением - это нехорошо. Сдача Больше повышение давления до тех пор, пока оно не разорвется, чем более толстый корпус, тем хуже.
Другие металлы, контактирующие с электролитной пастой, также могут вызвать искру, которая приведет к поломке. Я позволю вам самому поискать на YouTube, чтобы увидеть невероятно глупых людей, которые протыкают батареи телефона, чтобы заставить их взорваться. Реакция на инородный металл аналогична короткой, но в меньшем масштабе.
А как насчет Note 7?
Во-первых, никто, кроме Samsung знает почему взорвались батареи в некоторых Note 7s. Они разослали короткое заявление через их Великобританию, разделение, которое действительно не имеет смысла. Формулировка «контакт анода с катодом» звучит так, как будто они описывают короткое замыкание, но как написано, это ничего не значит. Я не буду пытаться интерпретировать то, что непонятно в таком случае. Но я могу сказать то, что думаю, как квотербек, который никогда не видел взрыва и осмотра Note 7. тот, который взорвался сам по себе, ситуация, когда анод замыкается на катод, действительно дает больше всего смысл.
Потому что люди сообщали о выходе батареи Note 7 из строя без ее подключения и больших частей батареи. телефоны, которые мы видим на фотографиях, не сгорели, я собираюсь предположить, что это не проблема теплового разгона, даже хотя Министерство здравоохранения Канады явно говорит, что единственный сбой в Канаде произошел из-за перегрева,
Кто угодно, кроме Samsung, может только догадываться о том, что происходит.
Ситуация с тепловым разгоном не такая «мгновенная», как прямое короткое замыкание, и возбужденному раствору электролита потребуется больше времени, чтобы выйти из разорвавшейся батареи, а затем продолжить после корпус разорвал взрыв. Сгорела бы не только часть телефона, но и другие объекты в непосредственной близости. Тепловой взрыв также может вызвать разбухание аккумулятора до того, как гибкий корпус разорвется, и, если не будет места для расширения, разбухший аккумулятор раскололо бы внешнюю оболочку телефона. На YouTube есть видео, которые показывают, как это происходит, и вот отличный (хоть и старый) пример о том, что кто-то обходит меры безопасности, чтобы это произошло. Думаю, кто-то упомянул бы, что телефон раздулся, прежде чем он взорвался.
Я также не думаю, что посторонние предметы или производственные остатки контактируют с электролитом. Я знаю, что это популярная теория, но если партия аккумуляторов (мы даже не уверены, насколько велика партия в данном случае) у всех есть мелкие частицы в электролите, мы бы увидели гораздо больше взрывающихся Note 7.
Мне кажется более вероятным короткое замыкание внутри аккумулятора или в цепи зарядки в сочетании с электролитом, обработанным негорючими добавками. Быстрый взрыв, при котором одновременно возникает небольшое давление и жидкость, может быстро сгореть, если к телефону ничего не прикасаться. Когда телефон соприкасается с чем-то легковоспламеняющимся, например, с сиденьем джипа, это может вызвать пожар.
Конечно, может быть множество других факторов, о которых мы не знаем. Производственный процесс, использованный для создания литий-ионных аккумуляторов для телефона, делает их очень безопасными в использовании. Но многое может пойти не так.
А предварительный отчет Samsung для корейских регуляторов обвинил в производственной ошибке, из-за которой пластины внутри батареи соприкасались, вызывая «чрезмерный нагрев». В отчете отмечалось, что для определения точной причины требуется дополнительный анализ.
Первоначальные выводы указывают на производственную ошибку, которая оказывала давление на пластины внутри аккумуляторных элементов. Это, в свою очередь, привело к соприкосновению отрицательного и положительного полюсов, вызывая чрезмерное нагревание. Однако Samsung подчеркнула, что необходимо провести более тщательный анализ, чтобы определить «точную причину» повреждения батареи.