Хоча ми цього не помічаємо, але ми щодня носимо в кишені потужні бомби. Вони є невід’ємною частиною сучасних гаджетів, і ім’я їм – літій-іонні акумулятори. Ось чому вони вибухають та як це помітити заздалегідь.
Одним із свіжих випадків безконтрольного спалахування подібних батарей стали девайси Samsung Galaxy Note 7. Їхні самозаймання виділяються масовістю – упродовж декількох днів згоріло кілька девайсів поспіль. Компанія Samsung встигла продати 2,5 мільйони Galaxy Note 7, але до сьогодні офіційно зареєстровано лише 35 випадків їхнього загоряння. За публікаціями ЗМІ, браковані пристрої також спалили джип і будинок та змусили авіакомпанії заборонити їхнє перевезення. Це змусило Samsung зупинити продажі та обміняти всі гаджети – це обійдеться їй у мільярд доларів. Компанія також провела розслідування та з’ясувала причини спалахувань – погана якість виробництва.
Експерти вже закликають шукати безпечнішу альтернативу літій-іонній технології. «Я думаю, кожен має переживати і просувати безпечніше рішення, – каже експерт з накопичувачів енергії професор Клер Грей з Кембриджського університету. – Це має бути важливою ціллю в дослідженнях».
Тим часом науковець закликає не панікувати. «Я стою в аеропорту, і кожен з присутніх повинен був би припинити свою роботу, якби ми забрали у них батареї, – каже він. – Ми всі в житті ризикуємо, наприклад, водимо автомобіль, який містить бочку горючої речовини».
Популярні причини спалахування
Щоб зрозуміти причини загоряння літій-іонних акумуляторів, необхідно знати, як вони працюють. Батареї є відносно простим приладом – вони складаються з катоду, аноду, електроліту та сепаратора. За своєю конструкцією акумулятори нагадують бутерброд із шарів цих матеріалів, який щільно упакований у корпус.
Основний процес у літій-іонних батареях, який дає енергію, – це мандрівка іонів літію між катодом та електродом по електроліту через сепаратор. При заряджанні вони рухаються в один бік, при розряджанні – в інший.
Якщо заряджати акумулятор надто швидко, батарея виділятиме тепло, завдяки якому навколо аноду утворюватимуться кристали з літію. Вони розпирають шари та щільно притискають їх один до одного. Іноді настільки щільно, що вони торкаються один одного, і відбувається коротке замикання і швидке вивільнення накопиченої енергії у вигляді пожежі чи вибуху.
«Зазвичай роздуванню батареї перешкоджає система керування, яка регулює швидкість заряджання, – говорить Грей. – Батареї розраховані на оптимальну швидкість. Інакше утворюватимуться кристали літію». Саме з цієї причини ємнісні акумулятори заряджаються досить довго.
Іншою причиною короткого замикання може бути виробничий дефект. Наприклад, у бутерброд із шарів може потрапити крихітний металевий фрагмент. Або під час пакування обладнання може пошкодити оболонку шарів. Під час тестування на заводі така батарея пройде тести, але після кількох заряджань шари розширюються і можуть торкнутися один одного.
Проблемою також є упаковки акумуляторів, які складаються з окремих літій-іонних комірок. Це дозволяє отримати більшу ємність та потужність, що необхідно, наприклад, для роботи ноутбуків.
«Виробництво стало набагато більш стандартизованим, ніж воно було 10-15 років тому, – говорить Грей. – Але чим більше енергії в них накопичують, тим більша ймовірність, що щось піде не так. З’являються нові проблеми, але загалом ситуація покращується. Це складне завдання – при такій кількості виробництва не допускати помилок».
Перші ознаки загрози
Щоб спалахування вашого планшета чи смартфона не стало неочікуваністю, ретельніше придивіться до їхньої батареї. Існують ознаки, які попереджають про проблеми в акумуляторі.
Одна з таких – елемент живлення починає роздуватися. Він ще може тривалий час працювати у нормальному режимі, але не варто чекати неприємностей, краще шукати йому заміну.
Іншим тривожним симптомом є підвищений нагрів під час заряджання. Якщо батарея розігрівається до вищих температур, ніж завжди, це свідчить про внутрішні проблеми в ній. Нормальний стан – ледь теплий гаджет при заряджанні й акумулятор кімнатної температури.
Зробити життя акумулятора довгим та безпечним допоможуть поради зі статті «Як правильно дбати про акумулятор смартфона».
