Многие люди привыкли заряжать свои телефоны по ночам, играть в игры во время зарядки или даже игнорировать свои телефоны после того, как их уронили и погнули.
Такое, казалось бы, обычное поведение постоянно выводит литиевые батареи на физический предел.Перегрев батареи, странный запах или даже небольшое вздутие на самом деле являются для вас последними «сигналами бедствия» батареи.
Чтобы защитить ваши устройства и безопасность вашей семьи, мы составили это всеобъемлющеелитиевая батареяРуководство по безопасности: от выбора сертифицированных аксессуаров до действий в чрезвычайных пожарных ситуациях — эти важные знания должен запомнить каждый частый пользователь электроники.
Какие типы литиевых батарей склонны к взрыву?
Технически все типы литиевых батарей несут в себе риск возгорания или взрыва в экстремальных условиях, хотя степень риска варьируется в зависимости от их химического состава.Оксид лития-кобальта (LCO)батареи в настоящее время наиболее подвержены таким инцидентам; из-за чрезвычайно высокой плотности энергии и относительно плохой термической стабильности они могут легко претерпеть резкий тепловой выход из-под контроля при перезарядке или внешнем воздействии.
Кроме того,Никель Марганец Кобальт (NMC)иНикель-кобальт-алюминий (NCA)аккумуляторы,-обычно используемые в смартфонах и ноутбуках-обладают высокими-производительными показателями, но содержащиеся в них никель и кобальт становятся очень реактивными при высоких температурах. Если происходит внутреннее короткое замыкание, скорость реакции невероятно высока, выделяя достаточно тепла, чтобы вызвать пожар или даже взрыв.
В отличие,Литий-железо-фосфат (LFP)батареи значительно безопаснее. Они имеют гораздо более высокую температуру термического разгона и более стабильную структуру материала; даже в случае повреждения они обычно лишь испускают дым или загораются, а не сильно взрываются.
Что вызывает взрыв литий-ионного аккумулятора?
С физической и химической точки зрения основной причиной взрыва литий-ионного-аккумулятора является цепная реакция, известная кактермический побег. Проще говоря, это происходит, когда тепло, выделяемое внутри батареи, намного превышает скорость, с которой оно может рассеиваться, что приводит к выходу температуры из-под контроля и в конечном итоге к возгоранию или взрыву.
Конкретные триггеры этого явления можно разделить на следующие категории:
1. Внутреннее короткое замыкание
Это самая распространенная и часто скрытая причина. Когдасепаратор(ультра-тонкая пленка, разделяющая положительные и отрицательные электроды) повреждена, электроды соприкасаются напрямую. Это создает мощный всплеск тока и сильное нагревание. Этот сбой может быть вызван:
- Старение батареи:Длительная-циклическая работа может привести к росту «литиевых дендритов»-микроскопических игольчатых-структур, которые в конечном итоге могут пробить сепаратор.
- Производственные дефекты:Крошечные металлические примеси, попавшие в процессе производства, могут спровоцировать короткое замыкание в дальнейшем в течение срока службы батареи.
2. Физические повреждения и стресс.
Литиевые батареи на удивление хрупкие. Любая тяжелаяудар, дробление или проникновениеможет физически разрушить внутреннюю структуру. Например, падение телефона и повреждение аккумулятора или столкновение на-электрическом транспортном средстве на высокой скорости может привести к немедленному-внутреннему короткому замыканию большого масштаба, которое часто приводит к разрыву корпуса и возгоранию содержимого при контакте с воздухом.
3. Нарушения зарядки (перезарядка и неисправная зарядка)
Если схема защиты аккумулятора выйдет из строя,перезарядкаможет привести к разрушению структуры катода. Избыточные ионы лития затем накапливаются на поверхности анода в виде металлического лития, который может пробить сепаратор. Кроме того, использование несовместимых зарядных устройств-мощности или кабелей низкого-качества может привести к быстрому перегреву аккумулятора; если тепло не может уйти, это вызывает тепловой разгон.
4. Высокие-температуры окружающей среды
Литиевые батареи чрезвычайно чувствительны к нагреву. Оставление устройства в горячей машине под прямыми солнечными лучами или плохое рассеивание тепла во время зарядки или разрядки ускоряет внутренние химические реакции. Когда температура достигает критической точки (обычно между 130 и 150 градусами), сепаратор плавится, электролит начинает разлагаться и выделять горючие газы, что в конечном итоге приводит к сильному возгоранию или взрыву.
Признаки того, что ваша батарея может взорваться
Чтобы определить, существует ли риск взрыва аккумулятора, существует несколько интуитивно понятных предупреждающих знаков. Если вы заметили что-либо из следующего, вам следует немедленно прекратить использование устройства:
1. Вздутие аккумулятора (самый очевидный признак)
Если вы заметили, что задняя крышка вашего телефона выпирает, клавиатура ноутбука деформируется или корпус аккумулятора выглядит «опухшим», как будто он наполнен воздухом, это явный признак того, чтогаз накопилсявнутри батареи. Это означает, что внутренняя химическая структура дала сбой, и он может загореться в любой момент из-за чрезмерного давления или разрыва сепаратора.
2. Аномальная жара
Если ваше устройство становится слишком горячим, чтобы к нему можно было прикасаться во время зарядки или использования (исключая ожидаемое нагревание от тяжелых игр), или если ононагревается без причины на холостом ходу, это означает, что внутри уже может произойти микро-короткое замыкание.
3. Странные запахи или дым.
Если вы чувствуете резкий запахкислый, металлический или гари запах, обычно это признак утечки электролита или внутреннего тления. Если вы увидите хотя бы слабую струйку дыма, немедленно переместите устройство на открытое место вдали от легковоспламеняющихся материалов.
4. Нерегулярность зарядки
Если батареяпроцент сильно скачет(например, мгновенное падение с 50% до 10%) или, если он вообще отказывается заряжаться, значит, элементы батареи сильно состарились или повреждены, что делает их крайне нестабильными.
5. Утечка или изменение цвета.
Появление маслянистой жидкости или следов коррозии на поверхности аккумулятора означает, что внешний корпус поврежден. Слитиевые батареибурно реагируют с влагой и воздухом, это состояние крайне опасно.
Распространенные сценарии взрыва батарей
В реальной жизни чаще всего происходят взрывы литиевых батарей.во время процесса зарядки, особенно при использовании неподходящих дешевых зарядных устройств, зарядке при высокой-температуре или в закрытых помещениях, а также при оставлении устройства подключенным к сети в течение длительного времени после того, как оно уже заряжено-все это значительно увеличивает риск перегрева.
Еще один сценарий с высоким-риском –подвергать батарею сильным физическим воздействиямнапример, падение телефона с высоты и деформация его внутренней конструкции или сильный удар по шасси электромобиля во время вождения; такое мгновенное физическое повреждение может легко вызвать внутреннее короткое замыкание.
Кроме того,оставлять устройства в экстремальных условияхпредставляет собой серьезную опасность, например, если вы забудете телефон или блок питания на-залитой солнцем приборной панели летом или долгое-использование их во влажных или агрессивных условиях, что ускоряет старение аккумулятора и выход из строя корпуса.
Окончательно,несанкционированная разборка или модификация(например, замена аккумулятора на неоригинальную версию с повышенной-емкостью) часто не имеет профессиональных защитных схем и теплоизоляции, что делает его весьма подверженным возгоранию или взрыву при ежедневном использовании.
Как безопасно обращаться с поврежденной или вздутой батареей?
При работе с поврежденной или вздутой батареей самым важным первым шагом являетсянемедленно прекратите зарядку и выключите устройство; никогда не пытайтесь надавить на выпуклость или проткнуть корпус острыми предметами, так как это напрямую приведет к реакции электролита с воздухом и вызовет сильный пожар или даже взрыв.
Вам следует быстро переместить устройство воткрытое, хорошо-проветриваемое помещение вдали от легковоспламеняющихся материалов(например, деревянная мебель, шторы или ковры); если возможно, временно поместите его в негорючий металлический контейнер или ведро, наполненное песком. Во время работы старайтесь не прикасаться к вытекающей жидкости голыми руками.-Чтобы предотвратить химические ожоги, лучше всего надевать защитные перчатки.
Ни при каких обстоятельствах нельзя выбрасывать такой аккумулятор в обычный мусорный бак., поскольку сжатие во время транспортировки или переработки мусора может легко привести к возгоранию. Правильная процедура – обратиться в местный профессиональный центр по переработке электронных отходов или найти соответствующий-пункт приема опасных отходов; во время транспортировки используйте не-непроводящий пластиковый пакет или заклейте клеммы батареи лентой, чтобы обеспечить безопасность на протяжении всего процесса.
Профилактические меры по предотвращению взрывов аккумуляторов
Чтобы свести к минимуму риск взрыва литиевой батареи, вы можете принять следующие профилактические меры:
- Используйте оригинальные или сертифицированные аксессуары:Всегда используйте оригинальные зарядные устройства и кабели или выбирайте сторонние-бренды, прошедшиеСертификация 3C, UL или CE. Зарядные устройства низкого-качества часто не имеют критической защиты от перенапряжения и перегрузки по току, что является основной причиной перегрева.
- Избегайте экстремальных температур: Литиевые батареиочень чувствительны к теплу.Никогда не оставляйте телефон или аккумулятор в автомобиле под прямыми солнечными лучами.и не заряжайте их рядом с радиаторами или в солнечных местах. Аналогичным образом, сильный холод может повредить внутреннюю структуру аккумулятора.
- Обеспечьте правильное рассеивание тепла:Во время зарядки поместите устройство на твердую плоскую поверхность (например, на стол).Избегайте зарядки на подушках, постельном белье или диванах., поскольку эти мягкие материалы задерживают тепло и вызывают быстрое повышение температуры аккумулятора.
- Предотвращение физического воздействия:Старайтесь не ронять, не сжимать и не ударять устройство. Если ваш телефон получил серьезную физическую травму, внутренняя батарея может деформироваться или произойти микро-короткое замыкание, даже если экран не треснул; рекомендуется пройти профессиональную проверку.
- Поддерживайте здоровый диапазон заряда:Старайтесь не допускать полной разрядки аккумулятора до 0 % перед зарядкой и не оставляйте его на постоянном уровне 100 % в течение длительного времени. Удержание заряда между20% и 80%значительно улучшает химическую стабильность.
- Уменьшите количество задач, требующих-мощности во время зарядки:Не запускайте большие 3D-игры или программы для редактирования видео во время зарядки. Это заставляет аккумулятор одновременно выделять тепло при зарядке и рабочее тепло, что увеличивает риск перегрева.
- Регулярно проверяйте наличие предупреждающих знаков:Если вы заметили, что ваше устройствостановится необычно горячим, заряжается значительно медленнее, резко сокращается срок службы батареи или наблюдается небольшое вздутие корпуса, немедленно прекратите его использование и обратитесь за профессиональной заменой. Никогда не пытайтесь продолжить зарядку.
Что делать, если литий-ионный аккумулятор действительно взорвался?
Если литий-ионный-аккумулятор загорелся или взорвался, ваше главное правило — личная безопасность.-Сохраняйте спокойствие и действуйте быстро.
Прежде всего,ни в коем случае не пытайтесь потушить возгорание литиевой батареи водой.; Литий — это высокореактивный металл, который может выделять газообразный водород при попадании в воду, что приводит к более сильному взрыву, а вытекший электролит может выделять токсичные пары при контакте.
Если пожар небольшой и его можно контролировать, отдайте предпочтение использованиюСухой порошковый огнетушитель класса D.(специально при возгорании металла) или засыпьте его большим количеством песка или пищевой соды; Специальное противопожарное одеяло также является эффективным вариантом. Если устройство подключено,немедленно отключите электричествотолько в том случае, если это безопасно, но никогда не рискуйте тянуться к самой вилке.
Если огонь не удается потушить в течение нескольких секунд или возникает густой дым,немедленно эвакуировать всех, закройте двери, чтобы сдержать распространение, и быстро отойдите на открытую площадку с наветренной стороны, чтобы вызвать службы экстренной помощи. Даже если после вашей эвакуации кажется, что пожар потушен, не приближайтесь к нему немедленно;литиевые батареиизвестны своим «повторным-возгоранием», когда внутренний тепловой выход может вызвать новый пожар через несколько часов или даже дней.
Советы по-долгосрочной безопасности при использовании литий-ионных батарей
Ключ к безопасности и долговечности литий-ионных аккумуляторов заключается вконтроль температурыиумеренная зарядка.
Первый,тепло — злейший враг аккумулятора, поэтому никогда не заряжайте и не оставляйте свое устройство в местах-с высокой температурой, например в машине, припаркованной на солнце.
Во-вторых, практикуйтесьнеглубокая зарядка и разрядка: старайтесь поддерживать уровень заряда батареи между20% и 80%по возможности, избегая падения значения до 0 % или поддержания его на постоянном уровне 100 % в течение длительного периода времени. Если вы какое-то время не пользуетесь устройством, храните его в прохладном месте с уровнем заряда батареи около 50 %.
Окончательно,никогда не используйте поврежденные или-зарядные устройства низкого качества., и если вы заметили батареюотек, чрезмерный перегрев или странный запах, немедленно прекратите его использование и утилизируйте должным образом.-никогда не пытайтесь сжимать или разбирать его.
Часто задаваемые вопросы
Что вызывает взрыв аккумулятора при зарядке?
Взрывы аккумуляторов во время зарядки обычно являются результатом одновременного возникновения нескольких ненормальных условий. Основными причинами являются перегрев, скопление газа и внутренние короткие замыкания.
Например, зарядка при напряжении или токе, превышающем расчетные пределы аккумулятора (перезарядка), может привести к разрушению электролита и выделению газа, что приведет к увеличению внутреннего давления.
Кроме того, несовместимые зарядные устройства или неисправная система управления аккумулятором (BMS) могут не вовремя остановить ненормальную зарядку. Если батарея имеет производственные дефекты, сильно устарела или была физически повреждена (например, в результате раздавливания или прокола), она становится более восприимчивой к внутренним коротким замыканиям во время зарядки, что может вызвать быстрый рост температуры и потенциально привести к выходу из строя.
Высокие температуры окружающей среды, плохое рассеивание тепла или зарядка в закрытых помещениях могут еще больше увеличить риск перегрева и расширения газа.
В свинцово-кислотных-аккумуляторах газообразный водород, выделяющийся во время зарядки, может воспламениться при воздействии искры в условиях плохой вентиляции. Напротив, взрывы литий-ионных- аккумуляторов обычно связаны с цепными реакциями, вызванными термическим выходом из-под контроля.
Может ли взрыв аккумулятора телефона убить вас?
Хотя взрыв аккумулятора смартфона в экстремальных обстоятельствах может привести к летальному исходу, вероятность такого события крайне мала. Большинство инцидентов в первую очередь приводят к ожогам, ошпариваниям или локальным пожарам. Смертельные случаи в результате взрыва батареи обычно требуют сочетания определенных факторов, таких как сильный тепловой выход батареи из-под контроля на близком расстоянии (например, от лица или внутри кармана), воспламенение близлежащих легковоспламеняющихся материалов; или вызвать крупный пожар и токсичный дым в закрытом помещении.
Насколько опасен взрыв аккумулятора телефона?
При взрыве аккумулятора сотового телефона основная опасность заключается не в силе самого взрыва, а в высоко-снарядах, пламени и токсичных дымах, вызванных термическим разгоном литиевой батареи. Эти опасности могут мгновенно вызвать серьезные ожоги, воспламенить одежду или находящиеся поблизости легковоспламеняющиеся материалы и даже вызвать локальный пожар.
Может ли набухшая литий-ионная-батарея самопроизвольно взорваться?
Выпуклость по существу указывает на то, что внутри аккумулятора образовался газ и произошли структурные или химические отклонения (например, разложение электролита, внутренние короткие замыкания или старение). В этот момент аккумулятор находится в нестабильном состоянии. Если он заряжен, подвергся нагреву, сжат или проколот, это может привести к выходу из-под контроля температуры, что потенциально может привести к возгоранию или взрыву.
