Zaradi česar eksplodira baterija telefona?

Zaradi eksplozije pogovorov z baterijo trenutno ni mogoče pobegniti, ker ima težava Samsung Galaxy Note 7. Dobro razpravljanje je: več ko ljudje o tem govorijo, manjša je verjetnost, da se bo otrok poškodoval zaradi odpoved baterije. Kolikor sovražimo videti izdelek, ki nam je všeč, se srečujemo z varnostnimi težavami, sovražimo, da se ljudje precej bolj poškodujejo.

Toda Note 7 ni prvi telefon, ki se je spopadel z baterijo, in ne bo zadnji. Vedno bodo prihajale do izostanka napake baterij, dokler uporabljamo telefone z litij-ionskimi celicami, Note 7 pa ni prvi telefon, čigar baterija je potrebovala široko priklic, saj je pod pokrovom nekaj narobe - kot dolgoletna Nokia oboževalci preveč dobro vedo. Zgodi se. Nikoli ni dobra stvar, ampak je stvar. Pogovorimo se, zakaj se lahko zgodi.

Kako deluje baterija vašega telefona

Prva stvar, ki jo moramo razumeti, je, kako natančno deluje litij-ionska baterija v vašem telefonu. Ime nam namiguje - elektrika se prenaša z ene elektrode na drugo z uporabo napolnjenih litijevih ionov.

Elektrika se srečuje s kemijo in metalurgijo - to omogoča akumulator.

Litij-ionske baterije hranijo, prenašajo in sproščajo energijo zaradi naravnih kemijskih reakcij. Baterija ima dve elektrodi - anodo in katodo. Katoda je povezana s pozitivno (+) povezavo na akumulatorju in zadržuje pozitivno nabite ione, anoda pa je povezana z negativnim (-) priključkom in zadrži (uganili ste) negativno nabite ione.

Med obema elektrodama se imenuje elektrolit. Elektrolit v litijevi bateriji je (običajno) pasta iz organskega topila, ki ima v svojem sestavu zelo veliko kovinskih soli (v večini primerov je kovina litij). Zaradi tega je električno prevoden - skozi njega lahko prehaja električna energija. Anoda in katoda sta v elektrolitu in ločeni s fizično pregrado, da se ne moreta dotikati.

Ko izpraznite baterijo (ko uporabljate telefon in ga ne polnite), katoda potisne svoje pozitivno nabite ione in negativno napolnjena anoda jih privlači. Elektrika odteka iz anode, skozi vašo napravo, nato nazaj v katodo. Da, električna energija potuje skozi zanko in je ne "porabi" stvar, ki jo napaja. Ko polnite telefon, se zgodi obratno in ioni potujejo od katode skozi elektrolit do anode.

Litij je popoln element za ponovno polnjenje baterij: Je lahek, enostaven za ponovno polnjenje in zadržuje dlje časa.

Ko ti ioni v elektrodi pridejo v stik z nabitimi atomi, elektrokemijska reakcija, imenovana redukcija oksidacije (redoks), napolnjene elektrone sprosti skozi kontakte akumulatorja, ki so priključeni na elektrodi. Ta še naprej polni litijeve ione v elektrolitu, dokler ne ostane dovolj, kar lahko zadrži pozitiven naboj, ki je dovolj močan, da se premika skozi elektrolitno pasto in vaša baterija se ne bo več napolnila.

Litij je najlažja kovina - številka tri na periodični tabeli. Prav tako je zelo razburljiv, kar omogoča enostavno ustvarjanje močne kemične reakcije. Zaradi tega je skoraj popolna kovina za uporabo v prenosni bateriji za ponovno polnjenje. Je lahka, enostavna za ponovno polnjenje in še dolgo zadržuje naboj.

Kaj lahko povzroči eksplozijo baterije?

Za začetek opredelimo, kaj v tem primeru pomeni eksplozija. Elektrolitna pasta znotraj litij-ionske baterije je izjemno hlapna. Lahko (in bo) burno reagira na druge kovine in ima zelo nizko (180 stopinj Celzija) tališče. Znotraj zaprtega ohišja akumulatorja se lahko ustvari tlak, dokler se ohišje ne zruši, nato pa hitro uide. Tlak izvaja izredno vroče tekočine elektrolitov, kar lahko povzroči, da se druge stvari vnamejo. Nekatere litijeve baterije so odzračene z odprtino, da se pod pritiskom ne zlomijo. Ko se ohišje akumulatorja poruši in pregreta tekočina, napolnjena s stopljenimi kovinami, se pod pritiskom izloči, povzroči eksplozijo.

Obstajata dva enostavna načina, kako litijeva baterija eksplodirati - toplota in fizična škoda. Poglejmo oba.

Pregrevanje in prekomerno polnjenje

To je najpogostejši razlog, da baterija ne uspe. V polnilnem vezju je nekaj narobe, vhodna moč pa še naprej poganja kemično reakcijo. Eno mesto v akumulatorju se bo sčasoma preveč segrelo, in ker se še vedno polni, se ne more ohladiti, kar povzroča tako imenovano toplotno odtegovanje.

V tem primeru vroči del začne proizvajati svojo toploto, zaradi česar se druga področja v elektrolitu pregrejejo, zaradi česar se v bateriji pregreje več pik. Toplota širi elektrolit in ustvarja paro in ustvarja pritisk, dokler se ohišje akumulatorja ne razcepi in izsiljuje ves tlak in nekaj zelo vroče, zelo lepljive (in zelo vnetljive, ko je izpostavljena zraku) gooey tekočine.

Toplotno odtekanje se lahko zgodi dovolj hitro, da toplote sploh ne začutite, preden baterija ne odpove.

Ko se takšna ruptura zgodi, lahko povzroči fizične poškodbe stvari, ki so ji blizu - pri držanju telefona, vezja in stekla ali plastike. Ti materiali se lahko vnamejo tudi zaradi vročine, kar posledično povzroči, da se uhajači elektrolit vname in deluje kot napalm - ogenj, ki se drži stvari, dokler ne izgori skozi njih ali ne izgori sam.

Proces toplotnega odtekanja se lahko zgodi zelo hitro in stvari lahko preidejo od »običajnega« do katastrofalnega izpada v akumulatorju, preden se toplota prek telefona celo prenese v vaše roke. K sreči ima na stotine milijonov litijevih baterij, proizvedenih vsako leto, izjemno nizko (skoraj statistično nepomembno) stopnjo odpovedi zaradi toplotnega odtekanja, delno tudi zaradi varnostnih ukrepov (potrebna je naročnina), kot so nevnetljivi dodatki elektrolita in prevleke.

Ko vam telefon sporoči, da je prevroče in se ne bo polnil ali tekel s polno hitrostjo, se mora ohladiti, da se ne bi zgodilo toplotno odtekanje. Poslušajte mali pop-up in pustite, da se ohladi.

Mehanske poškodbe

Litijeve baterije so zasnovane tako, da so lahke, dajejo visoko zmogljivost in se lahko enostavno polnijo. To pomeni, da sta zunanja lupina in pregrada, ki ločujeta elektrodi, zelo tanke in lahke, večina teže pa prihaja iz delov, ki dejansko lahko napajajo vaš telefon.

Ker so predelne stene in ohišje tanki, jih je mogoče dokaj enostavno preluknjati ali raztrgati. Če je struktura baterije sama poškodovana na način, da se elektrode dotikajo, se bo zgodil kratek stik. Takojšnji električni razelektritev je eksplozivna, kar lahko (in bo) segreva elektrolit in ustvari pritisk, da se iz njega izvleče skozi kakršne koli razpoke v ohišju baterije. Vroče je, je vnetljivo in je v stiku z iskrico. To je recept za katastrofo.

Vroče je, je vnetljivo in je v stiku z iskrico. To je recept za katastrofo.

Tanko ohišje je tudi varnostna previdnost, čeprav se sliši noro. Tanjšo kovino je lažje razbiti, zato lahko znotraj zaprtega ohišja nastane manj pritiska - kar v bistvu ustvari odprtino za odzračevanje. Iztiskanje vnetljive vroče tekočine pod pritiskom ni dobra stvar. Še hujši pritisk, dokler se ne pokvari debelejši kovček, je slabše.

Tudi druge kovine, ki pridejo v stik z elektrolitno pasto, lahko ustvarijo iskrico, ki vodi v odpoved. Pustil vam bom, da sami poiščete YouTube, da vidite neverjetno neumne ljudi, ki prebijajo akumulatorje, da bi eksplodirali. Reakcija na tujo kovino naredi isto kot kratko, vendar v manjšem obsegu.

Kaj pa Note 7?

Uporabniški drobilnik slikovnih sredstev reddit

Za začetek nihče razen Samsung ne ve, zakaj so baterije v nekaterih Note 7 eksplodirale. Svojo Veliko Britanijo so poslali kratko izjavo, ki v resnici nima smisla. Besedilo "anoda-katoda je prišla v stik" zveni, kot da opisujejo kratek, a kot napisano ne pomeni nič. Ne bom poskušal razlagati nečesa, kar ni jasno v takem primeru. Lahko pa rečem, kaj se mi zdi kot naslanjač iz naslonjača, ki še nikoli ni videl, da bi Note 7 eksplodiral ali pregledal takšnega, ki je eksplodiral sam, v situaciji, ko je anodni kratek resnično najbolj smiseln.

Ker so ljudje poročali, da baterija Note 7 izpada, ne da bi jo priklopili, in veliki deli telefonov, ki jih vidimo na slikah, niso zgoreli, predvidevam, da ne gre za toplotno bežanje, čeprav Health Canada izrecno pravi, da je osamljen neuspeh v Kanadi je bil posledica pregrevanja,

Vsak zunaj Samsunga lahko samo izobraženo ugiba, kaj se dogaja.

Toplotna pobeg situacija ni tako »trenutna« kot neposredna kratkost, razburjena raztopina elektrolitov pa bi trajala dlje časa, da bi izstopila iz porušene baterije, nato pa se bo nadaljevala po eksploziji, ki bi pretrgala primer. Zažgali bi več kot le del telefona, pa tudi druge predmete v neposredni bližini. Vročinska eksplozija bi tudi povzročila, da se baterija nabrekne, preden se prožno ohišje pokvari, in brez prostora za razširitev, bi nabrekla baterija počila zunanjo lupino telefona. Na YouTubu so videoposnetki, ki prikazujejo, kako se to dogaja, in tukaj je odličen (čeprav star) primer, da je nekdo obšel varnostne ukrepe, da bi se to zgodilo. Nekdo bi že omenil, da se je telefon razbulil, preden bi pihnil, bi si mislil.

Prav tako mislim, da nobeni tuji predmeti ali ostanki izdelave ne pridejo v stik z elektrolitom. Vem, da je to priljubljena teorija, toda če ima serija baterij (sploh nismo prepričani, kako velika je "šarža" v tem primeru) vse majhne delce v elektrolitu, bi videli veliko več Note 7 eksplodira.

Bolj verjetno se mi zdi kratek v akumulatorju ali v polnilnem vezju v kombinaciji z elektrolitom, obdelanim z negorljivimi dodatki. Hitra eksplozija, ki sprosti majhno količino tlaka in tekočine, lahko hitro izgori, če ničesar ne bi bilo v stiku s telefonom. Če je telefon v stiku z nečim vnetljivim, recimo s sedežem Jeepa, lahko povzroči požar.

Seveda bi lahko bilo veliko drugih dejavnikov, o katerih ne vemo. Proces izdelave, ki se uporablja za ustvarjanje litij-ionske baterije za telefon, omogoča zelo varno uporabo. Obstaja pa tudi veliko, kar bi lahko šlo narobe.

Samsung je v predhodnem poročilu korejskim regulatorjem očital proizvodno napako, ki je plošče znotraj baterije prišla v stik, kar je povzročilo "prekomerno vročino." Poročilo navaja, da je za določitev natančnega vzroka potrebno več analiz.

Prvotni sklepi kažejo na napako pri proizvodnji, ki je pritiskala na plošče, vsebovane v baterijskih celicah. To je posledično prineslo v stik negativne in pozitivne droge, kar sproži prekomerno vročino. Samsung pa je poudaril, da mora opraviti temeljitejšo analizo, da bi ugotovil "točen vzrok" poškodbe baterije.

Kaj vemo o Note 7 in njegovi bateriji

Nimamo pojma, kaj se točno dogaja z Note 7, niti kdo ni zunaj Samsunga. Lahko pa izpopolnimo ugibanje, ki temelji na majhnih dokazih, ki smo jim zaupni. In na koncu je vseeno. Samsung je Note 7 ugotovil, da je napačen, vsi pa naj bi jih prenehali uporabljati in jih vrniti. Zamenjava brez izdaje je v proizvodnji in je že na poti do prodajnega kanala. Ni nam treba vedeti, zakaj eksplodira, da vemo, da bi se ga morali znebiti.

Samsung priporoča, da izklopite Note 7 in ga prenehate uporabljati.

Samsung in vaš operater (ali drugi prodajalci, kot sta Target ali Best Buy) imajo na voljo pravilnike in načine, s katerimi lahko vrnete Note 7, ne da bi pri tem izgubili denar. Nekatere ponujajo najemniške naprave, ki jih lahko vrnete, če jih popravite, se pri telefonih Note 7 odpravijo na police, drugi pa preprosto ponudijo vračilo. Katera koli možnost je boljša, kot da tvegate roko ali obraz, če baterija ne bo uspela.

Na enem mestu smo sestavili vse, kar morate vedeti, z veseljem pa vam v komentarjih ali na družbenih medijih odgovorimo na vsa vprašanja.

Samsung Galaxy Note 7 odpoklic: vse, kar morate vedeti