Почему вздувается литиевый аккумулятор

2.5 В Li-Ion аккумулятор начинает очень быстро деградировать, и даже одна такая разрядка может существенно (до 10%!) уменьшить его емкость. К тому же при разряде до такого напряжение штатным зарядником зарядить его уже не получится – при падении напряжения ячейки аккумулятора ниже

3 В "умный" контроллер отключит ее как поврежденную, а если такие ячейки все – аккумулятор можно нести на помойку.
Но тут есть одно очень важное но, о котором все забывают: в телефонах, планшетах и других мобильных устройствах рабочий диапазон напряжений на аккумуляторе это 3.5-4.2 В. При опускании напряжения ниже 3.5 В индикатор показывает ноль процентов заряда и аппарат выключается, но до "критических" 2.5 В еще очень далеко. Это подтверждается тем что если подсоединить к такому "разряженному" аккумулятору светодиод то он может гореть еще долгое время (может кто-то помнит что раньше продавались телефоны с фонариками, которые включались кнопкой независимо от системы. Так вот там лампочка продолжала гореть и после разрядки и выключения телефона). То есть как видно при штатном использовании разрядки до 2.5 В не происходит, а значит разряжать акум до нуля процентов вполне можно.

Миф второй. При повреждении Li-Ion аккумуляторы взрываются.
Все мы помним "взрывной" Samsung Galaxy Note 7. Однако это скорее исключение из правил – да, литий очень активный металл, и взорвать его в воздухе нетрудно ( а в воде он и сам очень ярко горит). Однако в современных аккумуляторах используется не литий, а его ионы, которые куда менее активны. Так что чтобы произошел взрыв нужно сильно постараться – или повредить заряжающийся аккумулятор физически (устроить короткое замыкание), или заряжать очень высоким напряжением (тогда он сам повредится, однако скорее всего контроллер банально сгорит сам и не даст заряжать аккумулятор). Поэтому если у вас вдруг в руках оказался поврежденный или дымящийся аккумулятор – не стоит бросать его на стол и убегать из комнаты с криками "мы все умрем" – просто положите его в металлическую тару и вынесите на балкон (чтобы не дышать химией) – аккумулятор будет тлеть какое-то время и потом потухнет. Главное – не заливать водой, ионы конечно менее активные чем литий, но все же какое-то количество водорода при реакции с водой так же выделится (а он любит взрываться).

Миф третий. При достижении на Li-Ion аккумуляторе 300(500/700/1000/100500) циклов он становится небезопасен и его нужно срочно менять.
Миф, к счастью все меньше и меньше гуляющий по форумам и не имеющий под собой вообще никакого физического или химического объяснения. Да, во время эксплуатации электроды окисляются и коррозируют, что уменьшает емкость аккумулятора, но ничем кроме меньшего времени автономной работы и нестабильного поведения на 10-20% заряда это вам не грозит.

Миф четвертый. С Li-Ion аккумуляторами нельзя работать на морозе.
Это скорее рекомендация, чем запрет. Многие производители запрещают использовать телефоны при отрицательное температуре, да и многие сталкивались с быстрым разрядом и вообще отключением телефонов на холоде. Объяснение этому очень простое: электролит – это водосодержащий гель, а что происходит с водой при отрицательных температурах все знают (да, она замерзает если что), тем самым выводя некоторую область аккумулятора из работы. Это приводит к падениею напряжения, а контроллер начинает считать это разрядкой. Аккумулятору это не полезно, но и не смертельно (после нагрева емкость вернется), так что если вам позарез нужно пользоваться телефоном в мороз (именно пользоваться – достать из теплого кармана, посмотреть время и спрятать назад не считается) то лучше зарядите его на 100% и включите любой процесс, нагружающий процессор – так охлаждение будет происходить медленнее.

Читайте также:  Alt f11 что это

Миф пятый. Вздувшийся Li-Ion аккумулятор опасен, его нужно срочно выкинуть.
Это не совсем миф, скорее предосторожность – вздувшийся аккумулятор может банально лопнуть. С химической точки зрения все просто: при процессе интеркаляции происходит разложение электродов и электролита, в результате чего выделяется газ(так же он может выделяться и при перезарядке, но об этом чуть ниже). Но его выделяется крайне мало, и чтобы аккумулятор казался вздутым должно пройти несколько тсотен (если не тысяч) циклов перезарядки (если конечно он не бракованный). Проблем избавиться от газа нет – достаточно проткнуть клапан (в некоторых аккумуляторах он сам открывается при избыточном давлении) и стравить его (дышать им не рекомендую), после чего можно замазать дырку эпоксидной смолой. Конечно былую емкость это аккумулятору не вернет, но хотя бы теперь он точно не лопнет.

Миф шестой. Li-Ion аккумуляторам вреден перезаряд.
А вот это уже не миф, а суровая реальность – при перезарядке велик шанс что аккумулятор вздуется, лопнет и загорится – поверьте, мало удовольствия быть забрызганным кипящим электролитом. Поэтому во всех аккумуляторах стоят контроллеры, банально не дающие зарядить аккумулятор выше определенного напряжения. Но тут надо быть крайне осторожным в выборе аккумулятора – контроллеры китайских поделок зачастую могут сбоить, а фейерверк из телефона в 3 часа ночи думаю вас не обрадует. Разумеется, такая же проблема есть и в брендовых аккумуляторах, но во-первых там такое случается гораздо реже, а во-вторых вам по гарантии поменяют весь телефон. Обычно этот миф порождает следующий:

Миф седьмой. При достижении 100% нужно снимать телефон с зарядки.
Из шестого мифа это кажется разумным, но на деле нет смысла вставать посреди ночи и снимать устройство с зарядки: во-первых сбои контроллера крайне редки, а во-вторых даже при достижении 100% на индикаторе аккумулятор еще некоторое время дозаряжается до самого-самого максимума низкими токами, что добавляет еще 1-3% емкости. Так что на деле не стоит так сильно перестраховываться.

  • Миф восемь. Заряжать устройство можно только оригинальным зарядником.
    Миф имеет место быть по причине некачественности китайских зарядников – при нормальном напряжении в 5 +- 5% вольт они могут выдавать и 6, и 7 – контроллер, конечно, какое-то время будет сглаживать такое напряжение, однако в будущем оно в лучшем случае приведет к сгоранию контроллера, в худшем – к взрыву и (или) выходу из строя материнской платы. Бывает и обратное – под нагрузкой китайский зарядник выдает 3-4 вольта: это приведет к тому что аккумулятор не сможет зарядиться полностью.
  • Как видно из целой кучи заблуждений далеко не все имеют под собой научное объяснение, и еще меньше реально ухудшают характеристики аккумуляторов. Но это не значит что после прочтения моей статьи нужно бежать сломя голову и покупать дешевые китайские аккумуляторы за пару баксов – все-же для долговечности лучше взять или оригинальные, или качественные копии оригинальных.

    Вздутие батареи и, в сущности, выход её из строя оборачивается потерей возможности воспользоваться девайсом. Даже бессмысленно перечислять все последующие неприятности от такого неудобства. Поэтому рассмотрим, что делать, если вздулся аккумулятор в телефоне.

    Для оценки вариантов возможных действий нужно прежде всего понимать происходящее.

    Существует несколько причин вздутия ЛИА смартфонов

    Механизм вздутия и горения аккумуляторов

    Фактом того, что основой Li-ion батарей представляется литий — никого не удивить.

    Однако малому числу пользователей сети известно, что показатель плотности лития меньше такого же показателя для воды (может плавать в ней) и самовозгорается при нагреве до 300 °C.

    Известны факты, когда обладатели самых первых мобильных телефонов иногда получали ожоги от прямого огня, вырывавшегося из мобильной трубы во время разговора. Ведь токи электрической цепи в такой момент экспоненциально достигают максимальных значений.

    Читайте также:  Таттелеком настройка роутера tp link

    Решение проблемы возгорания лития в аккумуляторах потребовало около двадцати лет. Тогда исследования развернулись от лития в сторону его ионов, и мы получили в итоге изобретённую литий-ионную АКБ.

    Результатом вздутия может стать взрыв батареи

    Заглянем внутрь батареи

    Конструктивно ЛИА (литий-ионный аккумулятор) состоит из анода (в виде алюминиевой фольги) и катода (медной). Они разделены электролитом и размещены в герметичной «банке». От каждого электрода наружу выходят клеммы для съёма постоянного тока, вырабатываемого во время химреакции.

    Процесс заряда и разряда такой батареи сводится к периодическому перемещению ионов лития от электрода на электрод (поэтому в некоторой литературе такие аккумуляторы ещё называют «кресла-качалки»). При этом ионы лития встраиваются в кристаллическую решётку электродов (это явление называется интеркаляцией).

    На рисунке схематически показаны процессы в ЛИА

    Корпус банки иногда оснащён клапаном для сброса давления при аварийных моментах эксплуатации.

    То есть даже на этапе конструирования ЛИА предусматривалась возможность сброса выделяемых газовых образований чтобы не дать им вздуваться. Такое решение не является случайным и говорит о том, что для литиевых батарей внутреннее выделение газов является характерным.

    Перезаряд батареи

    Кроме того, в результате научных экспериментов выявлен интересный эффект, возникающий при перезаряде ЛИА (перезаряд — это излишек заряда, что нельзя путать с процедурой перезарядки).

    Этот обнаруженный факт напрямую связан с частым вопросом «почему вздулась батарея на телефоне?».

    Оказывается, что литиевые аккумуляторы имеют пониженную стойкость к перезаряду.

    На поверхности матрицы отрицательного электрода при перезаряде происходит выделение металлического лития в форме осадка. Сам литий, как мы читали выше, имеет очень резкую реакционную способность.

    Одновременно на положительном электроде происходит активное выделение кислорода.

    Эти факторы совместно образуют «адскую» химическую смесь, последствием которой будут образующееся тепло, излишнее давление, разгерметизация и даже возможно самовозгорание.

    Таким образом, вздувшийся аккумулятор — следствие взаимодействия выделившихся в герметичной «банке» лития и кислорода при перезаряде.

    Однако не только перезаряд может быть причиной газообразных выделений, хотя он и наиболее вероятен.

    Причины газообразования в АКБ

    Причинами нарушения стандартной химической реакции внутри «банки» аккумулятора могут быть:

    • Механический удар — нарушение внутреннего устройства;
    • Использование некачественного (не «родного») зарядного устройства;
    • Использование батареи сверх установленного для таких устройств срока эксплуатации;
    • Эксплуатация и разрядка при отрицательных температурах;
    • Влияние высокой температуры часто (солнечных лучей);
    • Перезаряд;
    • Нарушение герметичности;
    • Замыкание контактов;
    • Выход из строя контроллера;
    • Употребление АКБ кустарного производства или заводской брак.

    Выход из ситуации или «что нельзя делать»

    Как же быть и что делать если вздулся аккумулятор в телефоне?

    На многих сайтах есть рекомендации для самостоятельного (принудительного) сброса газов из батареи.

    Для этого авторы советуют проколоть специальное окошко либо вдавить внутрь шарик (зависит от устройства). После удаления летучих веществ аккумулятору насильно придают первозданную форму.

    При отсутствии же окошка или шарика подобные умельцы прокалывают корпус под углом, а потом заклеивают отверстие эпоксидной смолой.

    Не производите таких действий!

    Если ещё раз перечитать причины появления вздутия, то станет совершенно очевидным, что простой выпуск газов не даст никакого положительного эффекта. Потому что внутреннее устройство уже нарушено. Сама же рекомендуемая процедура содержит в себе большой риск.

    Теперь вы знаете что делать если вздулась батарея на телефоне и о причинах этого явления. Надеемся, что эта статья убережёт вас от необдуманных действий и поможет в правильной эксплуатации литий-ионных батарей.

    Вздутие батареи и, в сущности, выход её из строя оборачивается потерей возможности воспользоваться девайсом. Даже бессмысленно перечислять все последующие неприятности от такого неудобства. Поэтому рассмотрим, что делать, если вздулся аккумулятор в телефоне.

    Для оценки вариантов возможных действий нужно прежде всего понимать происходящее.

    Существует несколько причин вздутия ЛИА смартфонов

    Механизм вздутия и горения аккумуляторов

    Фактом того, что основой Li-ion батарей представляется литий — никого не удивить.

    Читайте также:  Что делать если установлено 2 винды

    Однако малому числу пользователей сети известно, что показатель плотности лития меньше такого же показателя для воды (может плавать в ней) и самовозгорается при нагреве до 300 °C.

    Известны факты, когда обладатели самых первых мобильных телефонов иногда получали ожоги от прямого огня, вырывавшегося из мобильной трубы во время разговора. Ведь токи электрической цепи в такой момент экспоненциально достигают максимальных значений.

    Решение проблемы возгорания лития в аккумуляторах потребовало около двадцати лет. Тогда исследования развернулись от лития в сторону его ионов, и мы получили в итоге изобретённую литий-ионную АКБ.

    Результатом вздутия может стать взрыв батареи

    Заглянем внутрь батареи

    Конструктивно ЛИА (литий-ионный аккумулятор) состоит из анода (в виде алюминиевой фольги) и катода (медной). Они разделены электролитом и размещены в герметичной «банке». От каждого электрода наружу выходят клеммы для съёма постоянного тока, вырабатываемого во время химреакции.

    Процесс заряда и разряда такой батареи сводится к периодическому перемещению ионов лития от электрода на электрод (поэтому в некоторой литературе такие аккумуляторы ещё называют «кресла-качалки»). При этом ионы лития встраиваются в кристаллическую решётку электродов (это явление называется интеркаляцией).

    На рисунке схематически показаны процессы в ЛИА

    Корпус банки иногда оснащён клапаном для сброса давления при аварийных моментах эксплуатации.

    То есть даже на этапе конструирования ЛИА предусматривалась возможность сброса выделяемых газовых образований чтобы не дать им вздуваться. Такое решение не является случайным и говорит о том, что для литиевых батарей внутреннее выделение газов является характерным.

    Перезаряд батареи

    Кроме того, в результате научных экспериментов выявлен интересный эффект, возникающий при перезаряде ЛИА (перезаряд — это излишек заряда, что нельзя путать с процедурой перезарядки).

    Этот обнаруженный факт напрямую связан с частым вопросом «почему вздулась батарея на телефоне?».

    Оказывается, что литиевые аккумуляторы имеют пониженную стойкость к перезаряду.

    На поверхности матрицы отрицательного электрода при перезаряде происходит выделение металлического лития в форме осадка. Сам литий, как мы читали выше, имеет очень резкую реакционную способность.

    Одновременно на положительном электроде происходит активное выделение кислорода.

    Эти факторы совместно образуют «адскую» химическую смесь, последствием которой будут образующееся тепло, излишнее давление, разгерметизация и даже возможно самовозгорание.

    Таким образом, вздувшийся аккумулятор — следствие взаимодействия выделившихся в герметичной «банке» лития и кислорода при перезаряде.

    Однако не только перезаряд может быть причиной газообразных выделений, хотя он и наиболее вероятен.

    Причины газообразования в АКБ

    Причинами нарушения стандартной химической реакции внутри «банки» аккумулятора могут быть:

    • Механический удар — нарушение внутреннего устройства;
    • Использование некачественного (не «родного») зарядного устройства;
    • Использование батареи сверх установленного для таких устройств срока эксплуатации;
    • Эксплуатация и разрядка при отрицательных температурах;
    • Влияние высокой температуры часто (солнечных лучей);
    • Перезаряд;
    • Нарушение герметичности;
    • Замыкание контактов;
    • Выход из строя контроллера;
    • Употребление АКБ кустарного производства или заводской брак.

    Выход из ситуации или «что нельзя делать»

    Как же быть и что делать если вздулся аккумулятор в телефоне?

    На многих сайтах есть рекомендации для самостоятельного (принудительного) сброса газов из батареи.

    Для этого авторы советуют проколоть специальное окошко либо вдавить внутрь шарик (зависит от устройства). После удаления летучих веществ аккумулятору насильно придают первозданную форму.

    При отсутствии же окошка или шарика подобные умельцы прокалывают корпус под углом, а потом заклеивают отверстие эпоксидной смолой.

    Не производите таких действий!

    Если ещё раз перечитать причины появления вздутия, то станет совершенно очевидным, что простой выпуск газов не даст никакого положительного эффекта. Потому что внутреннее устройство уже нарушено. Сама же рекомендуемая процедура содержит в себе большой риск.

    Теперь вы знаете что делать если вздулась батарея на телефоне и о причинах этого явления. Надеемся, что эта статья убережёт вас от необдуманных действий и поможет в правильной эксплуатации литий-ионных батарей.

    Оцените статью
    ПК Знаток
    Добавить комментарий

    Adblock
    detector