В начале сентября пользователи нового флагмановского смартфона Samsung Galaxy Note 7 начали массово жаловаться взрывы батарей телефонов. Samsung приостановил производство и обещает всем покупателям замену. Взрывались и смартфоны компании Xaomi: владельцы получили ожоги.

«Бумага» поговорила с кандидатом технических наук и ведущим научным сотрудником Политехнического университета Максимом Максимовым, который работает над созданием литий-ионных аккумуляторов, о том, почему в 2016 году батареи смартфонов всё еще взрываются, и как владельцам не пострадать от собственной техники.

За две недели стало известно о 35 случаях взрыва Samsung Galaxy Note 7. Из-за подобных инцидентов уже сгорела машина , а шестилетний ребенок получил ожоги. По предварительным данным компании, причиной взрывов стал производственный дефект батареи. Несколько авиакомпаний, в том числе и «Аэрофлот», владельцам Galaxy Note 7 пользоваться устройствами на борту самолетов.

Почему взрываются литий-ионные аккумуляторы?

Взрывоопасность аккумулятора зависит от разных факторов, в частности - от материалов, применяемых компаниями-производителями. Сегодня имеется широкий ряд материалов для аккумуляторов, которые отличаются как по техническим характеристикам, так и по цене. Производители сами решают, какие для них оптимальны.

Проблема взрыва актуальна, потому что материалы, возможно, не прошли полную аттестацию по имеющимся стандартам. В итоге при перегрузках происходят процессы, которые способствуют выделению энергии и газов в аккумуляторах, то есть в замкнутом пространстве, после чего происходит взрыв.

Одна из основных причин взрыва аккумулятора - это его перезаряд. Во избежание этого на них ставят специальные чипы (контроллеры), которые позволяют заряжать телефон только до определенного напряжения: аккумулятор отключается от зарядки, даже если смартфон все еще подключен к сети. Если электроника не срабатывает, вероятность перезаряда велика.

Разгерметизация аккумуляторов также может быть одной их причин возгорания.

Максим Максимов , кандидат технических наук:

В уже имеющихся случаях необходимо смотреть, как и при каких обстоятельствах телефоны взрывались. Возможно, причина даже не в батарее, а в микроэлектронике. Например, неправильно регулируется напряжение заряда-разряда. В таких случаях может произойти перезаряд.

Про модель моего телефона написали, что она взрывается. Что мне делать?

Такой телефон нужно утилизировать, желательно, в специально предназначенном для этого месте: аккумуляторы содержат тяжелые металлы, такие как кобальт и другие, которые плохо влияют окружающую среду.

Как проверить, может ли мой телефон взорваться?

Проверка телефона в бытовых условиях представляется маловозможной. Но если у вас перегревается батарея телефона, это всегда плохо. Если в течение выполнения каких-то процессов, например, игры на телефоне, батарея нагревается так, что вы не можете до нее дотронуться и температура достигает 30–40 градусов, нужно обращаться к специалистам.

Еще можно оставить смартфон заряжаться на сутки и посмотреть, нагреется он или нет. При разогреве аккумулятор быстро теряет зарядку, поэтому, если телефон стал быстрее разряжаться, это тоже говорит о том, что аккумулятор устаревает и его нужно заменить. Кроме того, при опасном нагреве меняется внешнее состояние аккумулятора: если у смартфона «вздутие» (ваш плоский смартфон перестал таким быть), необходимо обратить на это внимание.

Могут ли причиной взрыва смартфонов стать попытки производителей увеличить мощность аккумуляторов?

Производительность увеличивается за счет установки более мощных процессоров. При неправильной оптимизации процессов энергопотребления процессору нужно больше энергии. При высоких скоростях отдачи энергии происходит ее нагрев. То есть нагрев может быть связан с увеличением производительности. А неконтролируемый нагрев действительно может привести к возгоранию и даже взрыву.

Что делать, чтобы снизить перегрев аккумулятора?

Рекомендации по обращению стандартные: полностью заряжать и полностью разряжать раз в неделю или раз в месяц. И использовать смартфон в диапазоне от 30–80 % его емкости. Стопроцентных правил, которые могут помочь определить, взорвется ваш телефон или нет, к сожалению, не существует.

Причины взрыва аккумулятора на автомобиле и как его предотвратить

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи являются достаточно безопасным источником питания. Но с одной оговоркой. Если их правильно эксплуатировать и соблюдать правила техники безопасности. Если подходить к обслуживанию АКБ халатно, то аккумулятор может и взорваться. Многие скажут, что этого не может быть. Ещё как может. Но при определённом стечении обстоятельств аккумулятор в автомобиле взрывается. Поскольку внутри аккумулятора залит раствор кислоты, такой взрыв может нанести вред здоровью окружающих. Давайте, поговорим о том, как не допустить взрыва аккумулятора автомобиля.

Чтобы понять причины взрыва автомобильного аккумулятора, нужно вкратце рассмотреть, что происходит у него внутри.

Напряжение на выводах заряженной батареи равно 12,7─12,9 В. Если аккумулятор испытал глубокий разряд, то напряжение на токовыводах может опуститься меньше шести вольт. Принцип действия батарей свинцово-кислотного типа основано на протекании электрохимических реакций в электролите (это водный раствор серной кислоты). При подключении к выводам АКБ внешней нагрузки начинается реакция взаимодействия оксида свинца с электролитом. В ходе её протекания идёт образование PbSO 4 из металлического свинца.
При этом на положительных электродах идёт восстановления оксида свинца (PbO 2), а на отрицательных окисляется Pb. При заряде аккумулятора процесс идёт в обратном направлении. Когда заканчивается сульфат свинца, начинается электролиз воды, при котором на катоде выделяется водород, а на аноде кислород. Именно эти газы при неаккуратной эксплуатации могут привести к взрыву аккумулятора автомобиля.

Реакции, которые проходят на электродах аккумулятора, представлены ниже. При разряде процесс идёт слева направо. При заряде батареи реакция идёт в обратном направлении.

Анод (плюс):

PbO 2 + SO 4 2− + 4H + + 2e − -> PbSO 4 + 2H 2 O

Катод (минус):

Pb + SO 4 2− − 2e − -> PbSO 4

Как понятно из сказанного выше, взрыв автомобильного аккумулятора происходит в результате воспламенения смеси водорода и кислорода. Но взрыв не происходит вдруг и на ровном месте. Для этого должны быть выполнены некоторые условия. Их нужно понять, чтобы ваш аккумулятор при эксплуатации не взорвался.

Электролиз воды в аккумуляторе при движении автомобиля идёт постоянно. Редко в бортовой сети авто держится идеальное напряжение. К тому же генератор при различных оборотах коленчатого вала вырабатывает разное напряжение. Если оно превышает 14,1 вольта, то начинается довольно активный процесс электролиза воды. Пузырьки кислорода и водорода поднимаются на поверхность и создаётся впечатление, что электролит кипит. О том, из-за чего этого явления вы сможете узнать в статье по ссылке. В штатном режиме ничего страшного в этом газообразовании нет.

Водород и кислород выходят из электролита и накапливаются под крышкой. Производители современных аккумуляторов предусматривают в крышке корпуса АКБ систему газоотведения. Через неё газы выходят из аккумулятора и рассеиваются. Такая эксплуатация взрывом не грозит. Чтобы гремучая смесь без проблем выходила наружу, выходные отверстия должны быть чистыми и не забитыми пылью.

На мощность взрыва аккумулятор влияет именно объем накопленной смеси водорода и кислорода. Поэтому важно обеспечить нормальное газоотведение и стабильную работу генератора с регулятором напряжения. Ведь если напряжения заряда АКБ от генератора будет постоянно завышаться, то газы будут образовываться и выделяться более интенсивно. Следовательно, неисправное оборудование в электросети автомобиля является фактором дополнительно увеличивающим риск возникновения взрыва АКБ.

Ещё один момент – это уровень электролита в банках. Если он сильно снижен, то увеличивается объем свободного пространства, где накапливается газ. Если запустить контроль за уровнем электролита и не доливать дистиллированную, это также повышает риск взрыва. Точнее, увеличивает его мощность, если газовая смесь взорвётся.

Дополнительный фактор риска – это . Владельцы авто часто делают их для того, чтобы утеплить АКБ и предохранить от грязи. Это дело полезное, но нельзя допускать, чтобы чехол закрывал выводы на корпусе для удаления газа. В противном случае газ будет накапливаться.

Причиной взрыва смеси газов может стать искра от электрических контактов, зажигалки, спичек, сигареты и т. п. Искра также может возникать между клеммами и выводами аккумуляторной батареи при плохом контакте. Искру может провоцировать ненадёжное соединение, окисление, загрязнение. Ведь все это нарушает контакт и вызывает искрение и, как следствие взрыв.

Как видите, обычная небрежность в обслуживании аккумуляторной батареи может вызвать её взрыв. Или, по крайней мере, усугубляет его последствия.

Но вот если эти отверстия будут забиты грязью , то может произойти ситуация, когда водород будет скапливаться внутри корпуса, а взорваться аккумулятор может от малейшей искры. Более того иногда они взрываются и без видимой искры. То есть при забитых пробках и резком выделении большого объема водорода он смешивается с другими веществами, окисью углерода СО, происходит его резкое расширение с выделением большого количества тепла и в результате разрыв изнутри одной или нескольких банок аккумулятора.

Когда вы пытаетесь завести автомобиль, а он никак не хочет запускаться, вы обычно маслаете стартером пока он не сгорит ко всем чертям, правильно? А стартерный ток очень велик. Аккумулятор в момент прокрутки стартера отдает не хилый стартерный ток, в результате чего электролит в нем быстро закипает и нагревается, начинают обильно выделяться газы, собственно не водород а наверно даже сероводород. Так вот, если вздумате прикуривать от другого аккумулятора, сначала дайте своему акуму немного «успокоиться» и остыть! А при соединении проводов не допускайте искрения на клеммах и соблюдайте полярность.

Сероводород способен самовоспламениться при 100 градусах. При внутреннем замыкании в банках взрыв происходит без внешних факторов или при небольшой встряске.

Нужно быть очень осторожным, потому что при разрыве корпуса аккумулятора пластик разлетается с огромной силой и в добавок к нему идет серная кислота. При попадании в глаза или на кожу немедленно промывайте струей воды или раствором соды, который нейтрализует кислоту.

Видео по теме:

Правила эксплуатации аккумулятора

Всегда следите за напряжением заряда на автомобиле, оно не должно превышать 14,7 вольта. При большем напряжении перезаряд вызовет интенсивное кипение и сильный нагрев батареи, а там и до взрыва недалеко. Если батарея разряжена, не оставляйте ее на морозе, пластины в таком случае быстро придут в негодность. Ведь у разряженного аккумулятора низкая плотность электролита и на морозе в нем начинает кристаллизоваться вода.

Время от времени заглядывайте под капот! Протрите батарею чистой тряпкой от пыли и следов электролита. По возможности проверьте отверстия для вентиляции и уровень электролита в банках. Если уровень ниже нормы — вы знаете что делать. Сами клеммы желательно смазать литолом или техническим вазелином, подойдет и солидол. Это защитит клеммы от появления на них окислений.

Уровень электролита должен быть на 1,5-2см выше поверхности пластин. Иногда в аккумуляторе есть специальные метки уровня электролита. При необходимости поднять уровень электролита до нормы, долейте дистиллированную воду. Электролит использовать недопустимо!

Чем больше в продажу выходит устройств с литий-ионными батареями, тем чаще в сети появляются сообщения о взрывающихся смартфонах или загорающихся портах зарядки. Такая проблема стала актуальной снова после того, как компания Samsung сообщила об в связи с сообщениями и жалобами на проблемы со взрывающейся батареей. Почему это случается - читайте в нашей статье.

Прежде всего стоит отметить, что шанс взрыва или воспламенения аккумулятора в электронном устройстве крайней мал, за исключением тех случаев, когда в конструкции устройства или самой батареи допущены серьезные ошибки. Даже в редких случаях, когда это случается, сама батарея - это зачастую не главная проблема. Также отметим, что в статье речь идет в основном только об опасностях литий-ионных аккумуляторов.

Причины взрыва или возгорания

GIF-анимация - что будет, если по аккумулятору ударить молотком

Было зафиксировано не менее 35 случаев взрыва батареи у Galaxy Note 7

При соблюдении всех норм быстрая зарядка с выдачей большого количества тепла не приведет к каким-то серьезным последствиям. Однако в случае с Galaxy Note 7 - это взрывы и возгорания. Компания Samsung уже признала, что в этих смартфонах установлены батареи разных партий. Видимо, одна из них была произведена с дефектами, что и приводит к проблемам.

Как избежать проблем с батареей

• Используйте только оригинальное зарядное устройство, включая сам блок и кабель, если они разделены. Если «вилка» зарядки не подходит (китайская или британская), то лучше купите именно переходник, а не другое зарядное устройство.
• Используйте только оригинальные батареи. Если ваше устройство достаточно старое и вы решили заменить в нем аккумулятор, то покупайте только оригинальные. Альтернативные предложения могут быть дешевле, но потом они обойдутся вам дороже.
• Не обязательно заряжать аккумулятор на полную - достаточно 50 %, если вам этого хватит. Литий-ионные аккумуляторы не обладают так называемой памятью, поэтому их можно заряжать часто и не полностью. Но заряжать надо подходящим устройством, так как литий-ионные батареи уязвимы к низкому вольтажу.
• Не используйте устройство во время зарядки и не оставляйте аппарат в жарком месте. Играть или работать в браузере во время зарядки - не самая хорошая идея, так как это и без того повышает температуру внутри корпуса. Также не стоит оставлять на зарядке смартфон в жарком месте.

Причиной пожара. Разбираемся, почему это могло произойти и как можно снизить риск возникновения чрезвычайных ситуаций.

Взрыв аккумулятора — явление не такое уж редкое

По большому счету, единственная вещь, которая представляет опасность в телефоне или смартфоне — это его аккумулятор. Все известные несчастные случаи были так или иначе связаны с батарейкой — во время ее зарядки или просто в ходе эксплуатации устройства.

Вот лишь некоторые случаи, о которых мы писали ранее:

Нельзя сказать, что тот или иной производитель смартфонов «взрывоопаснее». Да, бывали случаи, когда вендору приходилось отзывать партию устройств из-за возможных проблем, но, по большому счету, взорваться может аккумулятор любого, даже самого дорогого смартфона.

Рассмотрим, почему так может произойти, но для начала разберемся с устройством аккумулятора.

Почему взрываются батарейки

Казалось бы, технология производства батарей была проверена и обкатана годами, однако никаких революционных прорывов в технологии в последнее время не происходило. В основном производители стараются сделать как можно меньший размер батареи при как можно большей емкости.

С одной стороны, такой подход идет на пользу потребителю, но с другой увеличивает риск выхода аккумулятора из строя, когда что-то идет не так — при нарушении условий эксплуатации.

В современных смартфонах производители используют литиевые аккумуляторы (Li-ion или Li-pol). А любой такой аккумулятор имеет потенциал возгорания. Литий используется в аккумуляторных батареях в качестве анода, поскольку он имеет чрезвычайно высокий электрохимический потенциал.

Как правило, батарейки загораются из-за короткого замыкания внутри. Там есть разделитель, который отделяет положительный и отрицательный электроды. Если в этом слое происходит разрыв и электроды соприкасаются, батарея начинает быстро нагреваться.

Это, в свою очередь, приводит к возгоранию электролита. А как только загорается одна из ячеек, вслед за ней вспыхивают соседние. Такой процесс называется «тепловым разгоном (убеганием)», и именно он является причиной большинства «взрывов» аккумуляторов или, если повезет, всего лишь резкого «вспухания» батареи.

Как избежать взрыва

Мы выяснили, что основной причиной возгорания становится повреждение разделителя (сепаратора).

Это может произойти, например, после сильного удара гаджета или из-за его нагрева. Нужно помнить, что нормальные условия работы батареи — до 50−60 градусов по Цельсию.

А значит, не нужно:

• пытаться согнуть смартфон;
• кидать его о стену;
• мочить в воде (чтобы не закоротить контакты);
• забывать в солнечный день под лобовым стеклом автомобиля либо возле открытого огня.

Кроме того, важно пользоваться оригинальными батареями . Многие производители дают возможность поменять аккумулятор самостоятельно, а люди экономно пользуются этим, покупая не оригинальные батареи, а гораздо более дешевые noname-аналоги.

Экономия в таком случае может оказаться сомнительной — бывало, что батареи становились причиной не только ожогов, но и серьезных пожаров. Ведь если крупный производитель серьезно следит за качеством своей продукции (стараясь избежать потери репутации и судебных издержек), то в мелкой китайской мастерской об этом не задумываются.

Помимо оригинальных аккумуляторов, желательно пользоваться оригинальными зарядными устройствами . Тем более что сейчас на рынке существует всего несколько популярных разъемов — microUSB и USB Type-C (для Android и WP-гаджетов), а также lightning и старый широкий разъем для iPhone/iPad. Поэтому проблем с покупкой нормальной «брендовой» зарядки тоже не должно быть.

Кстати, бывало, что неоригинальные зарядные устройства приводили не только к пожару, но и поражению электрическим током. Так что на этот компонент нужно обращать не менее пристальное внимание, чем на оригинальные аккумуляторы.

И о зарядке ночью

Большинство историй, связанных с возгоранием батареек, начинаются с того, что человек «оставил телефон на зарядке на ночь и проснулся от запаха дыма». Но это вовсе не означает, что длительное нахождение телефона на зарядке обязательно приведет к взрыву.

Дело в том, что все современные качественные литий-ионные аккумуляторы снабжаются встроенной электронной схемой, которая предотвращает перезаряд и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда.

Поэтому если отбросить возможный брак, то при использовании оригинального зарядного устройства и такой же батареи не имеет значения, сколько смартфон находится в розетке — 2 часа или всю ночь.