Miért robbanhat fel a telefon akkumulátora: Nézze meg jobban

Nemrég egy esetről számolt be 9to 5Mac ahol egy kerékpáros harmadfokú égési sérüléseket szenvedett a lábán, mivel iPhone 6-ja kigyulladt. A hírek A spontán tüzet gyulladó telefonakkumulátorok nem újdonság, korábban sokat foglalkoztak vele, és néhány borzalmas fényképpel megégett áldozatokról. Mégsem tiszta a levegő, és megpróbáljuk megmagyarázni a tényleges tudományos jelenséget, amely a robbanásokhoz vezet, mínusz minden olyan fotó, amelyek hányingert okozhatnak.

Az okostelefonok alapvető akkumulátortechnológiája az elmúlt két évtizedben nem látott átütő előrelépést, de körülötte minden ugrásszerűen fejlődött. Az akkumulátorkezeléstől a töltési módokon át egészen a megfelelő kábelekig beépített IC-k, ma a legkifinomultabb módon tápláljuk az akkumulátorainkat.

Felmerül tehát a kérdés, miért nem tudjuk megakadályozni, hogy ezek az átkozott akkumulátorok füsttel és lángokkal nyeljék el magukat és bármit a közelben? Nos, hogy erre a kérdésre válaszolhassunk, el kell merülnünk a középiskolai tudományokba, nem nyakig, hanem derékig.

A lítium-ion akkumulátorok „feszesek”

A Li-ion akkumulátor felépítése nagyon fontos szerepet játszik annak megértésében, hogy a lítium-ion akkumulátorok miért kapnak annyi figyelmeztetést. Amint az alábbi képen, Anód és Katód, az akkumulátor két alapvető alkatrésze lapok formájában található. A kettő között porózus „elválasztó” lap található a rövidzárlat elkerülése érdekében. Ez az egész kombináció Anód-leválasztó-katód többször egymásra van rakva az átlagos okostelefon akkumulátorának néhány mm vastagságában.

 Az ilyen szoros csomagolás lehetővé teszi a több ezer mAh-s kapacitást mindössze néhány mm vastagságban, de egyben a katasztrófa elkerülhetetlen receptje is, amint azt hamarosan látni fogjuk.

The Bane: Thermal Runaway

Bármely akkumulátorban, ha az anód és a katód közvetlenül érintkezik egymással, rövidzárlat lép fel. Ez rossz az akkumulátornak, mivel növeli a az akkumulátor belső hőmérséklete. A Li-ion akkumulátorok esetében pedig még rosszabb, mivel ez elindítja az önkisülési ciklust, tovább növelve a hőmérsékletet. Ezt hívják „Thermal Runaway”-nek. Ez pedig a robbanások előfutáraként működik.

Itt a lítium-ion akkumulátorok szorosan egymásra épülő szerkezete a saját ellensége, mivel az anód-katódot csak egy nagyon vékony elválasztó tartja egymástól. A Li-ion akkumulátorok nagy energiasűrűsége is tüzelőanyagként szolgál, amint a Thermal Runaway elindul.

A fő okok, amiért felrobbanhat

Ezek a keletkező gázok nyomásnövekedést okoznak az akkumulátor belsejében, ami végül robbanáshoz vezet.

Az akkumulátorban a rövidzárlat nem következik be magától. Számos tényező felelős a gyártási folyamattól a külső tényezőkig, mint például a töltés és a munkakörnyezet, amelyeket az alábbiakban részletezünk.

Gyártási hibák

Az akkumulátor felfutását kiváltó okok listáján az első helyen áll a gyártási minőség és a folyamat gyengesége. Ez egyben a domináns ok is, amely visszaadja azt a tényt, hogy az olcsóbb akkumulátorok és telefonok érzékenyebbek rá. Noha a Li-ion cellák gyártása nem rakétatudomány, a minőségellenőrzés bizonyos szintjét továbbra is fenn kell tartani, mivel az érintett anyagok veszélyesek és instabilok (lítium).

Az olcsóbb akkumulátorok általában gyengébb minőségű szeparátort használnak, amely gyorsan lebomlik, és rövidzárlatot okoz. Az ilyen akkumulátorokat szintén nem tiszta környezetben szerelik össze, ami részecskék lerakódását okozza a kivezetések körül, ami ismét rövidzárlathoz vezet. A külső burkolat sem felel meg a jelnek, és nem megfelelő a tompa erők és ütések elviselésére.

Töltési gyakorlatok

Éjszakára tölti a telefont, vagy 1%-ig lemeríti? Ha mindkét dolgot megteszi, ne aggódjon, nem pirul meg a telefon, de idővel csak az akkumulátor állapotára lesz hatással. A Li-ion akkumulátorok békések a 3,7 és 4,2 volt közötti tartományban, de 5 V feletti töltés vagy 3,2 V alatti kisütés provokálja őket.

Napjainkban minden okostelefon beépített áramkörrel rendelkezik, amely megakadályozza, hogy a feszültség túllépjen a határokon, de az olcsóbb és nem szabványos verziókban is ezek az áramkörök lépnek fel először. A nem szabványos töltők is ugyanilyen veszélyesek, még inkább azért, mert a hálózatról van szó, ami halálos lehet az Ön és az akkumulátora számára is.

iPhone felhasználók: Van egy dedikált útmutató az iPhone töltéséhez a helyes út.

Fizikai sérülés

Ha megnézzük a sült telefontokok történetét, akkor a kiváltó ok általában a telefon nem szabványos vagy hamis akkumulátorát tekinti. De tekintve, hogy jelen esetben egy iPhone a bűnös, ezt kizárhatjuk. A valószínű ok az esés következtében fellépő erős ütközés, ami a szeparátor megrepedéséhez és nagymértékű rövidzárlathoz vezet. Ezért azt tanácsoljuk, hogy dühében ne verje kalapácsba a telefonját.

Akkumulátortörő

Végül szólni kell egy kicsit a melegről is. Egy tökéletesen finom, jó minőségű akkumulátor is hőkiürítésen megy keresztül, ha a külső hőmérséklet huzamosabb ideig 60 Celsius-fok felett marad. Ezért ne helyezze telefonját kandallók, szobafűtők közelébe vagy a napon huzamosabb ideig.

A BatteryUniversity alábbi táblázata eligazítja a biztonságos hőmérsékletet illetően.

De miért a robbanás?

Anélkül, hogy jobban belemennénk a technikai dolgokba, amikor a fenti okok valamelyike ​​miatt Thermal Runaway megtörténik, megnő az akkumulátor belsejében lévő hő. Továbbá a Runaway eredendő jelensége miatt a benti hő elérheti akár 150 Celsius-fok (302 F).

Ezen a hőmérsékleten a lemezek közötti elválasztó megolvad, ami nagyobb léptékű rövidzárlatot okoz.

Az olvadási szeparátor és a túlhevített elektrolit rendkívül összetett kémiai reakciókon megy keresztül, amelyek során néhány gáz keletkezik. Ezek a keletkező gázok nyomásnövekedést okoznak az akkumulátor belsejében, ami végül robbanáshoz vezet. De nem mindig ez az eredmény, néha az akkumulátor kidudorodhat és meghibásodhat.

1. Használjon halont, halont helyettesítő készüléket vagy vízzel oltó készüléket a tűz eloltásához, és megakadályozza annak további gyúlékony anyagokra való átterjedését.

2. A tűz eloltása után öntse le a készüléket vízzel vagy más alkoholmentes folyadékkal, hogy lehűtse a készüléket, és megakadályozza, hogy további akkumulátorcellák érjék el a hőkibocsátást.

És bármilyen szerencsétlen esetben a közelben lévő akkumulátor úgy dönt, hogy elindítja az önégést, a fenti tanácsot FAA (PDF fájl) követnie kell a tűz oltásához.

Mit tanultunk tehát?

Azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a meghibásodásokban nagy szerepet játszanak a nem megfelelő akkumulátorok és alkatrészek. Olcsó töltők és a kábelek is ugyanúgy felelősek. De ha a telefont huzamosabb ideig bedugva tartja, az nem okoz ilyet. És szándékosan károsítja az akkumulátorokat, hát azok alá tartoznak Idióták a munkahelyen kategória, amivel nem lehet mit tenni. Ezenkívül minden akkumulátor meghibásodása nem válik TNT-vé, némelyik egyszerűen kidudorodik, szivárog vagy leáll.

Remélem, ez a magyarázó tudományosan válaszolt a címben szereplő kérdésre. Ha még égetőbb kérdéseid vannak, írj nekünk kommentekben. Boldog és biztonságos töltés.

OLVASSA EL IS:Megmentheti-e egy hordozható powerbank a nyaralását, mint ahogy az enyémet?

Utolsó frissítés: 2022. február 03

A fenti cikk olyan társult linkeket tartalmazhat, amelyek segítenek a Guiding Tech támogatásában. Ez azonban nem befolyásolja szerkesztői integritásunkat. A tartalom elfogulatlan és hiteles marad.