Що змушує телефон вибухати?

Через проблеми з Samsung Galaxy Note 7 ви не можете уникнути вибухів розмов про батарею прямо зараз. Це хороша дискусія: чим більше людей про це говорять, тим менша ймовірність того, що дитина постраждає від збою батареї. Незважаючи на те, що нам не подобається бачити продукт, який нам подобається, виникають проблеми з безпекою, ми ненавидимо бачити, як людям завдають набагато більшої шкоди.

Але Note 7 не перший телефон, який коли-небудь мав проблеми з батареєю, і він не буде останнім. Завжди будуть поодинокі випадки виходу з ладу акумуляторів, поки ми використовуємо телефони з літій-іонними елементами, і Note 7 - не перший телефон, акумулятор якого потребує широкого відкликання, тому що щось не так під капотом - як давня Nokia фанати знають занадто добре Буває. Це ніколи не хороша річ, але це річ. Давайте поговоримо про те, чому це може статися.

Як працює акумулятор вашого телефону

Перше, що нам потрібно зрозуміти, це як працює літій-іонний акумулятор у вашому телефоні. Назва підказує нам - електрика передається від одного електрода до іншого за допомогою заряджених іонів літію.

Електрика зустрічає хімію, зустрічає металургію - ось що робить можливим використання батареї.

Літій-іонні акумулятори накопичують, передають і виділяють енергію завдяки природним хімічним реакціям. Акумулятор має два електроди - анод і катод. Катод підключено до позитивного (+) з'єднання на батареї і утримує позитивно заряджені іони, а анод підключається до негативного (-) з'єднання і утримує (як ви вже здогадалися) негативно заряджені іони.

Між двома електродами знаходиться те, що називається електролітом. Електроліт у літієвій батареї (зазвичай) являє собою пасту з органічного розчинника, до складу якої входить дуже велика кількість солей металів (у більшості випадків це літій). Це робить його електропровідним - електрика може проходити через нього. Анод і катод знаходяться в електроліті і розділені фізичним бар'єром, тому вони не можуть стикатися.

Коли ви розряджаєте акумулятор (коли ви використовуєте свій телефон, а не заряджаєте його), катод відштовхує позитивно заряджені іони, і негативно заряджений анод притягує їх. Електрика витікає з анода, через ваш пристрій, а потім назад до катоду. Так, електрика проходить через петлю і не «витрачається» харчованою річчю. Коли ви заряджаєте свій телефон, відбувається протилежне, і іони переміщаються від катода через електроліт до аноду.

Літій є ідеальним елементом для перезаряджуваних батарей: він легкий, легко перезаряджається і довго тримає заряд.

Коли ці іони вступають в контакт із зарядженими атомами в електроді, електрохімічна реакція, звана окислювально-відновлювальним (окислювально-відновлювальним), звільняє заряджені електрони для виходу через контакти батареї, які пов'язані з електродами. Це продовжує заряджати іони літію в електроліті до тих пір, поки не залишиться достатньо енергії, яка може утримувати позитивний заряд, досить сильний для переміщення через пасту електроліту, і ваша батарея більше не буде заряджатися.

Літій - найлегший метал - номер три в періодичній таблиці. Це також дуже збудливо, полегшуючи створення потужної хімічної реакції. Це робить його майже ідеальним металом для використання в портативній акумуляторній батареї. Він легкий, легко підзаряджається і довго тримає заряд.

Що може призвести до вибуху батареї?

Для початку давайте визначимося, що означає вибух у цьому випадку. Електролітна паста всередині літій-іонного акумулятора надзвичайно летюча. Він може (і буде) бурхливо реагувати на інші метали і має дуже низьку (180 градусів Цельсія) температуру плавлення. Всередині герметичного кожуха батареї створюваний тиск може зростати до тих пір, поки кожух не розірветься, а потім швидко спуститися. Тиск створює дуже гарячі електролітичні рідини, які можуть викликати загоряння інших предметів. Деякі літієві батареї вентилюються за допомогою аварійного отвору, тому вони не розриваються під тиском. Коли розривається корпус батареї і перегріта рідина, наповнена розплавленими металами, виштовхується під тиском, це викликає вибух.

Є два простих способи підірвати літієву батарею - нагрів і фізичний збиток. Давайте подивимося на обидва.

Перегрів і перезарядка

Це найпоширеніша причина відмови батареї. Щось йде не так в ланцюгу зарядки, і вхідна потужність продовжує викликати хімічну реакцію. Одне місце в акумуляторі з часом стане занадто гарячим, і, оскільки воно все ще заряджається, воно не може охолонути, викликаючи так званий термічний розгін.

У цьому випадку гаряча частина починає генерувати своє власне тепло, що призводить до перегріву інших областей електроліту, що призводить до перегріву більшої кількості плям в батареї. Тепло розширює електроліт і створює пар, створюючи тиск до тих пір, поки корпус батареї не розколеться і не витіснить весь тиск і деяку дуже гарячу, дуже липку (і дуже легкозаймисту при контакті з повітрям) клейку рідину.

Теплова втеча може статися досить швидко, щоб ви навіть не відчули тепло, поки батарея не вийшла з ладу.

Коли відбувається такий розрив, він може завдати фізичної шкоди речам, які знаходяться поруч з ним, - тримаючи телефон, друковані плати і скло або пластик. Ці матеріали також можуть займатися від тепла, що, своєю чергою, призводить до займання електроліту і поводиться як напалм - вогонь, який прилипає до речей, поки не згорить через них або сам згорить.

Процес теплового розгону може відбутися дуже швидко, і все може перейти від «нормального» до катастрофічної відмови всередині батареї, перш ніж тепло навіть передається через телефон в руки. На щастя, сотні мільйонів літієвих батарей, що випускаються щороку, мають надзвичайно низьку (майже статистично незначну) частоту відмов через тепловий розгін, частково через заходи безпеки (потрібна підписка), такі як негорючі добавки до електроліту і покриттів.

Коли ваш телефон повідомляє, що він занадто гарячий і не заряджається або не працює на повній швидкості, він повинен охолонути, щоб не сталося теплового розгону. Послухайте маленьке спливаюче вікно і дайте йому охолонути.

Механічне пошкодження

Літієві батареї мають легку вагу, високу вихідну потужність і простоту зарядки. Це означає, що зовнішня оболонка і бар'єр (и), що розділяють електроди, дуже тонкі і легкі, причому більша частина ваги припадає на частини, які можуть фактично привести ваш телефон в дію.

Оскільки перегородки і корпус тонкі, їх досить легко проколоти або порвати. Якщо конструкція самої батареї пошкоджена таким чином, що електроди стикаються, відбудеться коротке замикання. Миттєвий електричний розряд є вибухонебезпечним, який може (і буде) нагрівати електроліт і створювати тиск, щоб виштовхнути його через будь-які розриви в корпусі батареї. Це гаряче, це вогненебезпечно, і це знаходиться в контакті з іскрою. Це рецепт катастрофи.

Це гаряче, це вогненебезпечно, і це знаходиться в контакті з іскрою. Це рецепт катастрофи.

Тонкий корпус також є заходом безпеки, хоча це звучить шалено. Більш тонкий метал легше розривати, тому всередині герметичного корпусу може створюватися менший тиск, що, по суті, створює вентиляційний отвір. Витискування горючої гарячої рідини під тиском не дуже хороша річ. Дозволяти створювати більший тиск, поки він не розірветься, більш товстий корпус - гірше.

Інші метали, що вступають в контакт з пастою електроліту, також можуть створювати іскру, яка призводить до виходу з ладу. Я дозволю вам пошукати на YouTube самостійно, щоб побачити, як неймовірно дурні люди пробивають батареї телефону, щоб вони вибухнули. Реакція на чужорідний метал робить те ж саме, що і коротка, але в меншому масштабі.

Як щодо Note 7?

:

Зображення надано користувачем Reddit Crushader

Для початку, ніхто, крім Samsung, не знає, чому батареї в деяких Note 7 вибухнули. Вони розіслали коротку заяву через свою Великобританію, підрозділ, який насправді не має сенсу. Формулювання «контакт між анодом і катодом» звучить так, як ніби вони описують короткість, але як написано, це нічого не означає. Я не буду намагатися витлумачувати щось незрозуміле в такому випадку. Але я можу сказати те, що я думаю, як крісло-квотербек, який ніколи не бачив вибуху Note 7 або оглядав той, який вибухнув сам, ситуація, коли анодна коротка замикання на катод дійсно має сенс.

Оскільки люди повідомляють, що батарея Note 7 вийшла з ладу без її підключення, а великі частини телефонів, які ми бачимо на знімках, не згоріли, я збираюся припустити, що це не теплова розрядка, хоча Health Canada однозначно заявляє, що відмова в Канаді була від перегріву,

Кожен, хто знаходиться за межами Samsung, може тільки здогадуватися про те, що відбувається.

Ситуація з тепловим втіканням не така «миттєва», як пряме коротке замикання, і розчин схвильованого електроліту зажадав би більше часу для виходу з розрядженої батареї, а потім продовжився б після того, як вибух розірвав корпус. Буде спалено не тільки частину телефону, але й інші предмети в безпосередній близькості. Тепловий вибух також може призвести до роздмухування батареї до того, як гнучкий корпус розірветься, і за відсутності місця для розширення здута батарея зламає зовнішню оболонку телефону. На YouTube є відеоролики, що показують, як це відбувається, і ось відмінний (хоча і старий) приклад того, як хтось обходив заходи безпеки, щоб це сталося. Я думаю, хтось згадав би, що телефон здувся до того, як вибухнув.

Я також не думаю, що сторонні предмети або залишки виробництва вступають в контакт з електролітом. Я знаю, що це популярна теорія, але якщо партія батарей (ми навіть не впевнені, наскільки велика «партія» в цьому випадку) має дрібні частинки в електроліті, ми б побачили набагато більше Note 7s вибухають.

Коротке замикання всередині батареї або в зарядному ланцюгу в поєднанні з електролітом, обробленим негорючими добавками, мені здається більш імовірним. Швидкий вибух, при якому одночасно виділяється невелика кількість тиску і рідини, може швидко згоріти, якщо з телефоном нічого не зіткнеться. Коли телефон перебуває в контакті з чимось легкозаймистим, наприклад, сидінням джипа, це може призвести до пожежі.

Звичайно, може бути багато інших факторів, про які ми не знаємо. Процес виробництва, який використовується для створення літій-іонної батареї для телефону, робить їх дуже безпечними у використанні. Але є також багато чого може піти не так.

Попередній звіт Samsung корейським регулюючим органам звинуватив виробничу помилку, яка призвела до контакту пластин в акумуляторі, викликавши «надмірне нагрівання». У звіті наголошується, що для точного визначення причини необхідний додатковий аналіз.

Початкові висновки вказують на помилку у виробництві, яка чинила тиск на пластини, що містяться в елементах батареї. Це, в свою чергу, призвело до зіткнення негативних і позитивних полюсів, викликавши надмірне нагрівання. Samsung, однак, підкреслив, що необхідно провести більш ретельний аналіз, щоб визначити «точну причину» пошкодження батареї.

Що ми знаємо про Note 7 і його батарею

Ми не маємо жодного уявлення про те, що відбувається з Note 7, і ніхто за межами Samsung. Але ми можемо зробити обґрунтоване припущення, ґрунтуючись на невеликому доказі, до якого ми причетні. І, зрештою, це не має значення. Samsung 7 визначив, що Note 7 несправний, і ми всі повинні припинити їх використання і повернути їх. Заміна без проблем знаходиться у виробництві і вже на шляху до каналу продажів. Нам не потрібно знати, чому це вибухає, щоб знати, що ми повинні позбутися цього.

Samsung рекомендує вимкнути Note 7 і припинити його використання.

Samsung і ваш оператор (або інші роздрібні продавці, такі як Target або Best Buy) мають політики і методи, які дозволяють вам повернути Note 7 без втрати грошей. Деякі пропонують пристрої-позичальники, які можна повернути, коли виправлені телефони Note 7 потрапляють на полиці, в той час як інші просто пропонують пряме повернення коштів. Будь-який з варіантів краще, ніж ризикувати рукою або обличчям, якщо батарея виходить з ладу.

Ми зібрали все, що вам потрібно знати, в одному місці, і ми також будемо раді відповісти на будь-які ваші питання в коментарях або в соціальних мережах.

Samsung Galaxy Note 7 нагадаємо: все, що потрібно знати

Samsung Galaxy Note 7

Основний

• Galaxy Note 7 запускає, відкликання і скасування: все, що вам потрібно знати
• Результати опитування: користувачі Samsung залишаються лояльними після відкликання Note 7
• Огляд Samsung Galaxy Note 7
• Останні новини Galaxy Note 7
• Приєднуйтесь до обговорення Note 7 на форумах!