Због чега експлодира батерија телефона?

Експлозија разговора о батерији је нешто чему тренутно не можете да избегнете, захваљујући проблему са Самсунг Галаки Ноте 7. Добра је дискусија: што више људи говори о томе, мања је вероватноћа да се дете повреди од квар батерије. Колико год мрзимо да видимо производ који волимо да имамо проблема са сигурношћу, мрзимо када људи много више буду повређени.

Али Ноте 7 није први телефон који је икада прошао кроз проблеме са батеријом и неће бити последњи. Увек ће постојати изоловани инциденти са падом батерија све док користимо телефоне са литијум-јонским ћелијама, а Ноте 7 није први телефон чијој је батерији потребно широко опозив, јер нешто није у реду испод хаубе - као дугогодишња Нокиа навијачи превише добро знају Дешава се. То никада није добра ствар, али јесте ствар. Хајде да разговарамо о томе зашто се то може догодити.

Како ради батерија вашег телефона

Прво што морамо да схватимо је како тачно делује литијум-јонска батерија у вашем телефону. Име нам даје наговештај - електрична енергија се преноси са једне електроде на другу помоћу наелектрисаних литијум јона.

Електрична енергија задовољава хемију и металургију - то је оно што омогућава батерију.

Литијум-јонске батерије складиште, преносе и ослобађају енергију због природних хемијских реакција. Батерија има две електроде - аноду и катоду. Катода је повезана на позитивну (+) везу на батерији и држи позитивно наелектрисане јоне, а анода је повезана на негативну (-) везу и држи (погодили сте) негативно наелектрисане јоне.

Између две електроде налази се оно што се назива електролит. Електролит у литијумској батерији је (обично) паста од органског растварача која у свом саставу има веома велики број металних соли (у већини случајева тај метал је литијум). То га чини електрично проводљивим - електрична енергија може проћи кроз њега. Анода и катода су у електролиту и раздвојени су физичком баријером тако да се не могу додиривати.

Кад испразните батерију (када користите телефон а не пуните је), катода потискује своје позитивно напуњене јоне и негативно напуњена анода их привлачи. Електрична енергија тече из аноде, кроз ваш уређај, а затим назад у катоду. Да, електрична енергија путује кроз петљу и не користи се ствар која се напаја. Када напуните телефон, догоди се обрнуто и јони путују од катоде кроз електролит до аноде.

Литијум је савршен елемент за пуњиве батерије: Лаган је, лако се пуни и дуго држи напуњеност.

Кад ови јони дођу у контакт са наелектрисаним атомима у електроди, електрохемијска реакција названа редукцијом оксидације (редокс) ослобађа наелектрисане електроне да испливају кроз контакте акумулатора, који су спојени на електроде. Ово наставља да пуни литијумске јоне у електролиту све док нема довољно преосталог који може да држи позитивно наелектрисање довољно јако да се креће кроз електролитну пасту и ваша батерија се више неће пунити.

Литијум је најлакши метал - број три на периодичној табели. Такође је веома узбудљив, олакшавајући стварање снажне хемијске реакције. То га чини скоро савршеним металом за употребу у преносивој батерији за поновно пуњење. Лагано је, лако се пуни и дуго задржава пуњење.

Шта може довести до експлозије батерије?

За почетак дефинирајмо шта значи експлозија у овом случају. Електролитна паста унутар литијум-јонске батерије је изузетно нестабилна. Може (и хоће) силовито реаговати на друге метале и има тачку топљења (180 степени Целзијуса). У унутрашњости затвореног кућишта акумулатора, генерисан притисак може да се повећа док се кућиште не распадне, а затим брзо изађе. Притисак врши изузетно вруће течности електролита због чега друге ствари могу да се запале. Неке литијумске батерије одзрачују се са излазним отвором како се не би поквариле под притиском. Када се кућиште батерије поквари и прегријана течност натопљена растопљеним металима се под притиском избаци, то изазива експлозију.

Постоје два једноставна начина да се литијумска батерија експлодира - топлота и физичка оштећења. Погледајмо оба.

Прегревање и прекомерно пуњење

То је најчешћи разлог зашто батерија не ради. У кругу пуњења нешто пође по злу и улазна снага наставља да покреће хемијску реакцију. Једно место у батерији ће се временом прегрејати и, пошто се и даље пуни, не може да се охлади, узрокујући оно што је познато као термално бег.

У том случају врући део почиње да ствара сопствену топлоту, због чега се друга подручја у електролиту прегревају, а они узрокују прегревање више места у батерији. Топлина проширује електролит и ствара пару, стварајући притисак све док се кућиште акумулатора не распадне и не избаци сав притисак и неку веома врућу, веома лепљиву (и врло запаљиву једном изложену ваздуху) густе течности.

Термички одвод се може догодити довољно брзо да ни не осетите топлоту пре него што се батерија испразни.

Када се таква пукотина догоди, може проузроковати физичко оштећење ствари која јој је близу - када држите телефон, плоче и стакло или пластику. Ови материјали такође могу упалити ватру због врућине, што заузврат чини да се избегнути електролит запалио и понаша се попут напалма - ватре која се залепи за ствари све док не изгори кроз њих или не изгори сама.

Процес термичког бекства може се догодити врло брзо и ствари могу прећи од "нормалног" до катастрофалног квара у батерији пре него што се топлота чак и пренесе путем телефона у ваше руке. Срећом, стотине милиона литијумских батерија произведених сваке године имају изузетно низак (скоро статистички безначајан) степен отказа због топлотног отпада, делимично због безбедносних мера (потребна је претплата) попут незапаљивих додатака електролиту и премазима.

Када вам телефон каже да је превише вруће и да се не пуни или ради пуном брзином, мора се охладити да се не догоди термално одводњавање. Послушајте мало поп-уп-а и оставите да се охлади.

Механичка оштећења

Литијумске батерије су дизајниране да буду лагане, дају високу снагу и лако се пуне. То значи да су спољна шкољка и баријера (е) које раздвајају електроде врло танке и лагане, при чему већина тежине долази од делова који стварно могу напајати ваш телефон.

Будући да су преграде и кућиште танки, прилично их је лако пробијати или кидати. Ако је структура саме батерије оштећена на начин да електроде додирну, доћи ће до кратког споја. Тренутно електрично пражњење је експлозивно, што може (и жели) угријати електролит и створити притисак да га истисне кроз пукотине у кућишту батерије. Вруће је, запаљиво и у контакту је са искром. То је рецепт за катастрофу.

Вруће је, запаљиво и у контакту је са искром. То је рецепт за катастрофу.

Танко кућиште је такође сигурносна мера предуслова, мада звучи сулудо. Тањи метал је лакше пробити, тако да се у заптивеном кућишту може створити мањи притисак - у суштини стварајући отвор за одзрачивање. Избацивање запаљиве вруће течности под притиском није добра ствар. Пуштање већег притиска док се не поквари дебљи случај је још горе.

Остали метали који долазе у контакт са електролитном пастом такође могу створити искру која води до квара. Допустићу вам да сами претражите ИоуТубе како бисте видели невероватно блесаве људе како пробијају батерије телефона како би их експлодирали. Реакција на страни метал чини исту ствар као кратка, али у мањем обиму.

Шта је са Ноте 7?

Имаге кредит Реддит усер црусхадер

За почетак, нико осим Самсунг-а не зна зашто су батерије у Ноте 7-у експлодирале. Послали су кратку изјаву преко своје Велике Британије, поделе која у ствари нема смисла. Текст "анода-катода дошла у контакт" звучи као да описују кратак, али како написано не значи ништа. Нећу покушати да тумачим нешто што није јасно у случају попут овог. Али могу рећи оно што мислим као наслоњач из фотеље који никада није видео да Ноте 7 експлодира или прегледа онај који је експлодирао сам, ситуације у којој анодети на катоди имају највише смисла.

Будући да су људи пријавили да се Ноте 7 батерија поквари, а да је није укључен, а велики део телефона које видимо на сликама није изгорео, претпостављам да то није термална безначајна ситуација, иако Хеалтх Цанада експлицитно каже да је усамљен неуспех у Канади био је од прегревања,

Сви изван Самсунга могу само да образују шта се дешава.

Термичка заостала ситуација није тако „тренутна“ као директна кратка фаза, а узбуђеном раствору електролита требаће дуже време да изађе из пукнуте батерије, а затим се настави након што је случај експлодирао. Изгорело би више од дела телефона, као и други предмети у непосредној близини. Експлозија топлоте такође би проузроковала натеченост батерије пре него што се флексибилно кућиште распрсне, а без простора за ширење, натечена батерија би испуцала спољну шкољку телефона. На ИоуТубеу се налазе видео снимци који показују како се то догађа, а ево сјајног (иако старог) примера да је неко заобишао мере заштите да би се то догодило. Нетко би споменуо како се телефон диже прије него што је зацвилио, помислио бих.

Такође не мислим да никакви страни предмети или остаци за производњу долазе у контакт са електролитом. Знам да је ово популарна теорија, али ако серија батерија (нисмо ни сигурни колико је велика "шаржа" у овом случају) све има мале честице у електролиту, видели бисмо много више Напомена 7 експлодира.

Кратко унутар батерије или у кругу пуњења у комбинацији са електролитом који је третиран незапаљивим додацима чини ми се вероватнијим. Брза експлозија која истовремено ослобађа малу количину притиска и течности може се брзо изгорети ако ништа не буде у контакту с телефоном. Када је телефон у контакту са нечим запаљивим, рецимо седиштем џипа, то може изазвати пожар.

Наравно, могло би бити и пуно других фактора о којима ми не знамо. Процес производње који се користи за стварање литијум-јонске батерије за телефон чини их веома безбедним за употребу. Али има и много тога што може поћи по злу.

Прелиминарни извештај Самсунг корејским регулаторима окривио је производну грешку која је довела плоче унутар батерије у контакт, што је изазвало „претерану топлоту“. Извештај је напоменуо да је потребно више анализа како би се утврдио тачан узрок.

Почетни закључци указују на грешку у производњи која је вршила притисак на плоче које се налазе у ћелијама батерије. То је заузврат доводило негативне и позитивне полове у контакт, изазивајући прекомерну топлоту. Самсунг је, међутим, нагласио да је потребно извршити детаљнију анализу како би се утврдио "тачан узрок" оштећења батерије.

Оно што знамо о Ноте 7 и његовој батерији

Ми немамо појма шта се тачно дешава са Ноте 7 нити било ко изван Самсунга. Али можемо извести образовано нагађање на основу малих доказа на које смо тајни. И на крају, није битно. Самсунг је Самсунг Ноте 7 утврдио да је неисправан и сви бисмо требали да их престанемо враћати и вратити их. Замена без издавања је у производњи и већ је на путу ка продајном каналу. Не требамо знати зашто то експлодира да бисмо знали да бисмо га се требали ријешити.

Самсунг препоручује да искључите Ноте 7 и престанете да га користите.

Самсунг и ваш оператер (или други продавци попут Таргет или Бест Буи) имају на располагању смернице и методе који вам омогућавају да вратите Ноте 7 без губитка новца. Неки нуде позајмљивање уређаја које можете вратити када буду исправљени Ноте 7 телефони стижу на полице, док други једноставно нуде поврат новца. Било која опција је боља од ризиковања руку или лица ако батерија не успије.

Саставили смо све што требате да знате на једном месту, а такође радо одговарамо на било која питања у коментарима или на друштвеним мрежама.

Самсунг Галаки Ноте 7 подсјећа: Све што требате знати