Почему взрываются телефоны? (И как это предотвратить)

Каждые несколько лет взрывающиеся телефоны находят способ доминировать в новостном цикле. И хотя эти несчастные случаи невероятно редки, их немного сложно понять. Почему взрываются телефоны? И как я узнаю, что мой телефон не взорвется?

Термический побег вызывает взрывы телефонов

Всякий раз, когда литий-ионный аккумулятор взрывается или загорается, он подвергается процессу, называемому тепловым разгоном. Этот процесс может быть немного трудным для понимания, поэтому мы будем говорить кратко, мило и без плотного научного жаргона.

Литий-ионные аккумуляторы содержат тонну литий-ионных элементов. Каждая из этих ячеек имеет критическую температуру - воспринимайте ее как точку кипения. Когда достигается критическая температура элемента (из-за внешнего тепла, перезарядки, повреждения или плохого изготовления), он вступает в экзотермический пробой. По сути, сама клетка начинает выделять тонны тепла.

Это запускает процесс теплового разгона, который, по сути, представляет собой петлю положительной обратной связи (например, когда вы кладете микрофон рядом с динамиком). Как только элемент подвергается экзотермическому разрушению и выделяет тепло, соседним элементам суждено достичь своих собственных критических температур. В зависимости от скорости этого процесса батарея может тихо перегореть, загореться или вызвать небольшой взрыв.

Теперь, когда мы понимаем процесс теплового разгона, намного проще определить, как, когда и почему взрываются телефоны (среди других литий-ионных устройств).

Однако, если в вашем телефоне или другом устройстве вздулся аккумулятор, вы захотите что-то с этим сделать прямо сейчас.

СВЯЗАННЫЕ: Что делать, если в вашем телефоне или ноутбуке вздулся аккумулятор

Не оставляйте телефон в машине

Если вы живете в заснеженной местности, вы, вероятно, знаете, что автомобильные аккумуляторы работают лучше всего, когда они немного теплые, скажем, 80 градусов по Фаренгейту. Вы, вероятно, также знаете, что слишком много тепла может вывести из строя аккумулятор, а также другие компоненты автомобиля. То же самое и с аккумулятором для телефона.

Когда литий-ионный аккумулятор разряжается при высокой температуре (сидя на улице или в машине), его элементы могут стать немного нестабильными. Они могут не вступать в экзотермический распад, но они могут постоянно сокращаться, портиться или (как ни странно) выделять газы, такие как кислород и углекислый газ. Эти газы могут вызвать надувание батареи, как воздушный шар, что создает давление (энергия, которая может вызвать взрыв) или нарушить структуру батареи.

Естественно, этот процесс может ускориться, если литий-ионный аккумулятор заряжается при высокой внешней температуре. Вот почему большинство телефонов прекращают процесс зарядки или выключаются, если они становятся слишком горячими.

Тем не менее, ваш телефон, вероятно, не взорвется после того, как вы его оставите в горячей машине в течение дня. И хотя постоянное короткое замыкание и повышение давления могут привести к тепловому выходу из строя, эти медленные формы механического износа обычно приводят к поломке аккумулятора до того, как у него появится шанс взорваться. Кроме того, телефоны и литий-ионные аккумуляторы имеют встроенные функции безопасности, которые предотвращают выход из-под контроля медленно формирующихся механических проблем. Просто имейте в виду, что эти функции безопасности обычно приводят к смерти вашего телефона.

Используйте надежные или сертифицированные зарядные устройства

Вообще говоря, любое зарядное устройство будет работать с любым устройством. Старый или дешевый кабель micro-USB будет работать с новыми телефонами, а новое сверхбыстрое зарядное устройство будет работать со старыми устройствами. Но вам, вероятно, следует придерживаться надежных зарядных устройств от хороших компаний или зарядных устройств, сертифицированных производителем вашего телефона.

Дешевые или несертифицированные зарядные устройства (особенно плохие беспроводные зарядные устройства) могут выделять избыточное тепло и повреждать аккумулятор телефона. Обычно такое повреждение происходит в течение длительного времени и приводит к появлению «пузырей» или коротких замыканий в аккумуляторе вашего телефона. Опять же, такие медленно формирующиеся механические повреждения почти всегда ломают ваш телефон, прежде чем он может загореться.

Но не волнуйтесь, дешевое зарядное устройство не «перезарядит» ваш телефон (хотя это, несомненно, вызовет взрыв). В телефонах есть встроенные ограничители напряжения, которые предотвращают перезарядку или слишком быструю зарядку для аккумулятора.

Найти подходящее зарядное устройство для вашего телефона на удивление просто. Вы можете купить зарядное устройство прямо у производителя телефона, просмотреть обзоры зарядного устройства на Amazon перед его покупкой или выполнить поиск в Google по названию телефона со словами «лучшие зарядные устройства». Если у вас есть устройство Apple, вам также следует обратить внимание на зарядные устройства с сертификатом MFi, а если вы покупаете беспроводное зарядное устройство, ищите устройство с сертификатом Qi.

Не сгибайте и не ударяйте телефон

Физическое повреждение литий-ионной батареи может привести к короткому замыканию, образованию газов или возгоранию на месте. Если вы не разбираете телефон или не ломаете его ради удовольствия, это не проблема, о которой вам нужно беспокоиться. При падении телефона важные компоненты, такие как дисплей, обычно ломаются до того, как выйдет из строя аккумулятор.

Почему это происходит? Что ж, литий-ионные батареи содержат тонкий лист лития и тонкий слой кислорода. Эти листы разделяет раствор электролита. Когда этот раствор разрывается или прокалывается, слои лития и кислорода вступают в реакцию, что инициирует экзотермический распад и тепловой разгон.

В некоторых случаях это может произойти при замене аккумулятора телефона. Прокалывание или изгиб литий-ионного аккумулятора может привести к механическим повреждениям, и если с аккумулятором неправильно обращаться во время установки, он может загореться (сразу или со временем). Недавно iPhone женщины загорелся после того, как ей заменили батарею в неофициальной ремонтной мастерской, а в некоторых магазинах Apple возникли пожары при замене батареек iPhone 6.

Также, как примечание, не режьте батареи ради развлечения. Возможно, вам удастся избежать пожара или небольшого взрыва, но вы не сможете избежать токсичного газа, выделяемого горящей литий-ионной батареей.

Большинство взрывов телефонов происходят из-за плохого производства

Хотя перезарядка и перегрев звучат как опасные кошмары с разрывом батарей, они редко вызывают пожары или взрывы. Медленно возникающие механические отказы, как правило, приводят к поломке батареи до того, как она получит шанс перейти в режим теплового разгона, а встроенные средства безопасности предотвращают выход этих отказов из-под контроля.

Вместо этого судьба телефона обычно определяется в процессе производства. Если телефону суждено взорваться, с этим ничего не поделать.

Литий-ионные батареи содержат литий - невероятно нестабильный металл. Эта нестабильность отлично подходит для удержания и передачи электричества, но может иметь катастрофические последствия при неправильном смешивании с другими металлами. К сожалению, литий-ионные аккумуляторы также должны содержать никель, кобальт и графит. В процессе производства эти металлы могут образовывать отложения на производственном оборудовании, которые затем могут загрязнять внутренности литий-ионного аккумулятора и вызывать химическую нестабильность, короткие замыкания и взрывы.

Плохая сборка также может быть проблемой. Подобно небоскребу или автомобилю, литий-ионные аккумуляторы свариваются из множества частей, и плохая сварка может создать большое электрическое сопротивление. Это сопротивление (трение) генерирует тепло, которое может вызвать короткое замыкание и механические проблемы в течение очень короткого периода времени.

Расслабьтесь, ваш телефон, вероятно, не взорвется

Во время всего спора о Galaxy Note 7 от 90 до 100 Note 7 взорвались, загорелись или перегрелись. Это менее 1% от 2,5 миллиона Note 7, которые Samsung отправила в магазины. Конечно, глобальный отзыв Samsung, вероятно, не позволил этим цифрам стать еще выше, но ясно, что взрывы телефонов крайне редки.

Тем не менее, вы все равно должны помнить о взрывах телефонов. Не покупайте новые телефоны и выполните быстрый поиск в Google, прежде чем покупать новый. И хотя медленно возникающие механические проблемы редко приводят к взрывам телефонов, рисковать не стоит. Не оставляйте телефон в горячей машине, используйте надежные или сертифицированные зарядные устройства и, пожалуйста, не бейте и не сгибайте телефон.

СВЯЗАННЫЙ: Развенчание мифов о времени автономной работы мобильных телефонов, планшетов и ноутбуков

Источники: Natural Communications / PMC, Battery University, Battery Power, Michigan Engineering.