В начале сентября пользователи нового флагмановского смартфона Samsung Galaxy Note 7 начали массово жаловаться взрывы батарей телефонов. Samsung приостановил производство и обещает всем покупателям замену. Взрывались и смартфоны компании Xaomi: владельцы получили ожоги.
«Бумага» поговорила с кандидатом технических наук и ведущим научным сотрудником Политехнического университета Максимом Максимовым, который работает над созданием литий-ионных аккумуляторов, о том, почему в 2016 году батареи смартфонов всё еще взрываются, и как владельцам не пострадать от собственной техники.
За две недели стало известно о 35 случаях взрыва Samsung Galaxy Note 7. Из-за подобных инцидентов уже сгорела машина , а шестилетний ребенок получил ожоги. По предварительным данным компании, причиной взрывов стал производственный дефект батареи. Несколько авиакомпаний, в том числе и «Аэрофлот», владельцам Galaxy Note 7 пользоваться устройствами на борту самолетов.
Почему взрываются литий-ионные аккумуляторы?
Взрывоопасность аккумулятора зависит от разных факторов, в частности - от материалов, применяемых компаниями-производителями. Сегодня имеется широкий ряд материалов для аккумуляторов, которые отличаются как по техническим характеристикам, так и по цене. Производители сами решают, какие для них оптимальны.
Проблема взрыва актуальна, потому что материалы, возможно, не прошли полную аттестацию по имеющимся стандартам. В итоге при перегрузках происходят процессы, которые способствуют выделению энергии и газов в аккумуляторах, то есть в замкнутом пространстве, после чего происходит взрыв.
Одна из основных причин взрыва аккумулятора - это его перезаряд. Во избежание этого на них ставят специальные чипы (контроллеры), которые позволяют заряжать телефон только до определенного напряжения: аккумулятор отключается от зарядки, даже если смартфон все еще подключен к сети. Если электроника не срабатывает, вероятность перезаряда велика.
Разгерметизация аккумуляторов также может быть одной их причин возгорания.
Максим Максимов , кандидат технических наук:
В уже имеющихся случаях необходимо смотреть, как и при каких обстоятельствах телефоны взрывались. Возможно, причина даже не в батарее, а в микроэлектронике. Например, неправильно регулируется напряжение заряда-разряда. В таких случаях может произойти перезаряд.
Про модель моего телефона написали, что она взрывается. Что мне делать?
Такой телефон нужно утилизировать, желательно, в специально предназначенном для этого месте: аккумуляторы содержат тяжелые металлы, такие как кобальт и другие, которые плохо влияют окружающую среду.
Как проверить, может ли мой телефон взорваться?
Проверка телефона в бытовых условиях представляется маловозможной. Но если у вас перегревается батарея телефона, это всегда плохо. Если в течение выполнения каких-то процессов, например, игры на телефоне, батарея нагревается так, что вы не можете до нее дотронуться и температура достигает 30–40 градусов, нужно обращаться к специалистам.
Еще можно оставить смартфон заряжаться на сутки и посмотреть, нагреется он или нет. При разогреве аккумулятор быстро теряет зарядку, поэтому, если телефон стал быстрее разряжаться, это тоже говорит о том, что аккумулятор устаревает и его нужно заменить. Кроме того, при опасном нагреве меняется внешнее состояние аккумулятора: если у смартфона «вздутие» (ваш плоский смартфон перестал таким быть), необходимо обратить на это внимание.
Могут ли причиной взрыва смартфонов стать попытки производителей увеличить мощность аккумуляторов?
Производительность увеличивается за счет установки более мощных процессоров. При неправильной оптимизации процессов энергопотребления процессору нужно больше энергии. При высоких скоростях отдачи энергии происходит ее нагрев. То есть нагрев может быть связан с увеличением производительности. А неконтролируемый нагрев действительно может привести к возгоранию и даже взрыву.
Что делать, чтобы снизить перегрев аккумулятора?
Рекомендации по обращению стандартные: полностью заряжать и полностью разряжать раз в неделю или раз в месяц. И использовать смартфон в диапазоне от 30–80 % его емкости. Стопроцентных правил, которые могут помочь определить, взорвется ваш телефон или нет, к сожалению, не существует.
В августе прошлого года пассажиры, которые летели рейсами различных авиакомпаний, впервые услышали необычное объявление в аэропорту. Оно касалось всех пассажиров и заключалось в запрете брать с собой на борт самолета смартфоны фирмы Самсунг. Связано это было с событиями, которые происходили неоднократно после релиза новой модели смартфонов. Пользователи, которые приобрели новую модель, сообщали о том, что их новые смартфоны взрывались в момент зарядки.
В связи с этим компания Samsung сначала заявила о задержке в производстве, но вскоре, когда заявлений о взрыве стало появляться все больше, было объявлено о прекращении производства этой модели и отзыве гаджетов. Многие начали задаваться вопросом: какой телефон взрывается в самолете? Конечно, далеко не факт, что смартфон (точнее, его аккумулятор) взорвется именно в процессе перелета. Однако у модели Samsung Galaxy Note 7 такая вероятность в разы выше из-за ошибки, допущенной разработчиками данного гаджета.
Уже спустя 30 дней после появления этого гаджета в продаже было зафиксировано более 33 случаев взрыва телефонов. Каждое из этих происшествий привело к разным последствиям. В некоторых случаях был поврежден только сам гаджет. А, например, случай взрыва в США закончился тем, что у владельца гаджета сгорел не только смартфон, но и автомобиль.
По заявлениям авиаперевозчиков, которые по собственной инициативе ввели такое правило, запрет не был согласован с авиационной властью. Однако авиаперевозчик должен в первую очередь заботиться о безопасности пассажиров и экипажа в процессе перелета, а потому данная мера была просто необходимой, чтобы исключить вероятность взрыва гаджета и, как возможное последствие, авиакатастрофы.
Летать с такими гаджетами запретили перевозчики:
- Аэрофлот;
- Lufthansa;
- AirAsia;
- Air France;
- SingaporeAirlines и другие.
Отзыв смартфонов затронул 10 государств. К моменту прекращения производства производитель успел осуществить поставку 2,5 миллионов смартфонов новой модели. Только после этого гаджеты были отозваны. Всем пользователям, которые заказали телефон с предоплатой, предоставили право вернуть свои деньги. Сегодня есть официальный запрет на провоз новой модели смартфонов Самсунг. Запрет подтвержден FAA и ИАТА. Поэтому практически каждый авиаперевозчик сегодня перед рейсом уведомляет пассажиров о том, что провозить данный гаджет нельзя.
Запрет не предполагает, что вам придется оставить смартфон в аэропорту. Он сможет улететь с вами на том же самолете в багаже. Однако при этом данный гаджет нельзя включать на борту, а также запрещается пытаться зарядить смартфон во время полета.
Даже если у вас будет при себе смартфон этой же модели, но более поздней версии, лишенной дефекта аккумулятора, авиакомпании все равно не разрешат пронести с собой на борт такое устройство. Перевозчики не смогут определить, является ли данный гаджет безопасным. Поэтому в любом случае запрет будет действовать еще достаточно долго в целях безопасности пассажиров и экипажа.
Сгоревший смартфон
Литий-ионный аккумулятор при взрыве горит при очень высокой температуре – более 1300 градусов. На борту воздушного судна это особенно опасно, поскольку может случиться то, что алюминий начнет плавиться. Зная, с каким телефоном не пускают в самолет, стоит также узнать, что по этой же причине в целях безопасности во время полета некоторые перевозчики не разрешают пассажирам перевозить в багаже литий-ионные аккумуляторы большой емкости (например, аккумуляторы гироскутеров, моноколес и т. д.). Китайские авиакомпании запрещают перевозить на борту вообще любые аккумуляторы. Установлен такой запрет по той же причине: риск взрыва батареи, который может привести к авиакатастрофе.
Взрыв Samsung Galaxy
В прошлом году был зафиксирован случай, когда во время перелета в самолете взорвался смартфон. Это была модель Galaxy Note 2. Ранее подобных случаев с этой моделью телефона зафиксировано не было. Случай произошел во время рейса из Сингапура в Ченнаи на борту авиалайнера, принадлежавшего авиаперевозчику IndiGo. В какой-то момент пассажиры услышали звук, напоминающий хлопок. После этого из одного отсека для ручной клади начал просачиваться дым. Какие меры были предприняты экипажем, неизвестно. Однако они все сделали таким образом, чтобы самолет благополучно совершил посадку, и никто из пассажиров не пострадал.
Дефект Samsung Galaxy Note 7
Эта новая модель смартфона имеет дефект в батарее. Сначала по каким-то непонятным причинам контроллер зарядки выходит из строя. После этого на батарею поступает слишком большой зарядный ток, который становится причиной перегрева аккумулятора. Из-за этого включается цепная реакция. Вскипает электролит, выделяется газ, внутри герметичного корпуса аккумулятора возрастает давление (во много раз за считаные секунды). Вследствие этого происходит взрыв корпуса батареи и раскаленный газ выходит наружу. После взрывов те, кто исследовал причину случившегося, не обнаруживали встроенный контроллер в батарее.
Чем больше в продажу выходит устройств с литий-ионными батареями, тем чаще в сети появляются сообщения о взрывающихся смартфонах или загорающихся портах зарядки. Такая проблема стала актуальной снова после того, как компания Samsung сообщила об в связи с сообщениями и жалобами на проблемы со взрывающейся батареей. Почему это случается - читайте в нашей статье.
Прежде всего стоит отметить, что шанс взрыва или воспламенения аккумулятора в электронном устройстве крайней мал, за исключением тех случаев, когда в конструкции устройства или самой батареи допущены серьезные ошибки. Даже в редких случаях, когда это случается, сама батарея - это зачастую не главная проблема. Также отметим, что в статье речь идет в основном только об опасностях литий-ионных аккумуляторов.
Причины взрыва или возгорания
Всего есть две основные причины, по которым батарея устройства может взорваться или загореться. Одна из них - деформация в результате падения или намеренного повреждения . Например, если сильно ударить по смартфону в ту часть, где находится батарея, то с большей долей вероятности стенки аккумулятора будут сломаны. Это приводит к утечке внутренностей и в последствии к короткому замыканию и возможно взрыву. Зачастую вы могли видеть это при забавных краш-тестах, где на видео записывается как человек издевается над смартфоном всеми возможными способами и в конце просто дубасит его молотком.GIF-анимация - что будет, если по аккумулятору ударить молотком
При простом падении с высоты человеческого роста такой исход маловероятен - слишком мала сила удара. Но если уронить аппарат с высоты нескольких этажей, то батарея скорее всего загорится или взорвется.
Сейчас - время, когда телефоны малоизвестных китайских производителей максимально популярны. Это еще одна проблема, связанная с батареями. Мелкие компании не покупают качественные батареи у Samsung или LG, так как они слишком дороги. Чтобы добиться низкой стоимости китайцам приходится закупать аккумуляторы не самого высокого качества . Зачастую в таких батареях нет так называемого предохранителя, который отключает зарядку при слишком высоком напряжении. Либо в таких батареях из-за дефектов производства встречаются микроскопические элементы металла. Они вступают в реакцию с содержимым батареи, в следствие чего происходит короткое замыкание.
Было зафиксировано не менее 35 случаев взрыва батареи у Galaxy Note 7
Третья и самая частая проблема - выделение слишком большого количества тепла при зарядке . Так как производители смартфонов постоянно хотят уменьшить время зарядки, то им приходится устанавливать контроллеры, которые подают большее количество тока в батарею. Конечно, побочным эффектом этого является выделение дополнительного тепла. Температура повышается не только в самой батарее, но также в контроллере, который находится рядом с аккумулятором. Перегрев приводит к эффекту, когда определенная область батареи не может быстро остыть. В итоге там образуется реакция, когда тепло накапливается до тех пор, пока не произойдет взрыв или возгорание.
При соблюдении всех норм быстрая зарядка с выдачей большого количества тепла не приведет к каким-то серьезным последствиям. Однако в случае с Galaxy Note 7 - это взрывы и возгорания. Компания Samsung уже признала, что в этих смартфонах установлены батареи разных партий. Видимо, одна из них была произведена с дефектами, что и приводит к проблемам.
Не оригинальная зарядка и переходники - вторая причина перегрева при зарядке. В случае с Galaxy Note 7, если верить официальным данным, взрывы вызваны дефектными аккумуляторами, то при использовании не оригинальных зарядных устройств и переходников может выйти из строя даже хорошая батарея.
Как избежать проблем с батареей
Чтобы ваш смартфон не расплавился при зарядке, нужно следовать простым правилам:- Используйте только оригинальное зарядное устройство, включая сам блок и кабель, если они разделены. Если «вилка» зарядки не подходит (китайская или британская), то лучше купите именно переходник, а не другое зарядное устройство.
- Используйте только оригинальные батареи. Если ваше устройство достаточно старое и вы решили заменить в нем аккумулятор, то покупайте только оригинальные. Альтернативные предложения могут быть дешевле, но потом они обойдутся вам дороже.
- Не обязательно заряжать аккумулятор на полную - достаточно 50 %, если вам этого хватит. Литий-ионные аккумуляторы не обладают так называемой памятью, поэтому их можно заряжать часто и не полностью. Но заряжать надо подходящим устройством, так как литий-ионные батареи уязвимы к низкому вольтажу.
- Не используйте устройство во время зарядки и не оставляйте аппарат в жарком месте. Играть или работать в браузере во время зарядки - не самая хорошая идея, так как это и без того повышает температуру внутри корпуса. Также не стоит оставлять на зарядке смартфон в жарком месте.
О взрывающихся Galaxy Note 7 сегодня знает даже тот, кто не смотрит телевизор, не читает газет и не заглядывает в глобальную Сеть в поисках новостей. Но были ли похожие случаи за всю долгую историю производства мобильных телефонов? Банки.ру решил разобраться во «взрывной» проблеме.
Ситуацию с Samsung Galaxy Note 7 можно назвать уникальной. Еще ни одному производителю смартфонов не приходилось сталкиваться со столь массовым выходом гаджетов из строя, а отзывную кампанию можно считать, пожалуй, самой масштабной отзывной кампанией за всю историю «смартфоностроения». Однако в том, что смартфоны имеют обыкновение время от времени «взрываться», нет ничего нового: в конце концов, во всех этих устройствах используются похожие компоненты. Принимая во внимание миллионы устройств, находящихся на службе у населения планеты, из возможных причин на ум приходит только закон Мерфи: если есть вероятность того, что какая-нибудь неприятность может случиться, она обязательно произойдет.
Причина
Почему вообще взрываются телефоны? Дело в замыкании, происходящем внутри литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. В результате замыкания литий анода вступает в реакцию с электролитом, батарея начинает разогреваться, выделяются горючие вещества. По мере роста температуры и давления в игру вступает материал катода, в результате чего происходит выделение кислорода и батарея, уже нагретая к этому моменту до температуры около 200 °С, загорается. Так как внутри корпуса присутствуют и топливо, и окислитель, взорваться аккумулятор может хоть под водой, хоть в космосе.
Чаще всего замыкание происходит из-за физического повреждения аккумулятора. Как показывает практика, в некоторых случаях для этого не требуется разрушения корпуса батареи - достаточно как следует его согнуть. Нельзя исключать и производственный брак: небольшие повреждения, попадание металлических частиц - все это может привести к печальным последствиям. С воспламенением смартфона столкнулись несколько людей, попавших в аварии (в том числе и при падении с велосипеда), в результате которых телефон, лежащий в кармане, загорался.
Наиболее яркие случаи связаны с авиацией. Так, в июле 2014 года из-за возгорания iPhone из самолета были эвакуированы пассажиры, вылетающие в Прагу из аэропорта Тель-Авива. А спустя год в аэропорту Иркутска экстренную посадку совершил Boeing 787, следовавший из Сеула в Лондон, - на борту самолете возникло задымление, виновником которого стал смартфон Blackberry. По одной из версий, пассажир уронил гаджет между креслами и сильно придавил его.
Последний рубеж
Косвенную вину за сгоревшие смартфоны приписывают также сторонним (не фирменным) зарядным устройствам: достаточно много случаев возгорания зафиксировано как раз в момент их использования. Еще одной причиной считается перегрев телефона, как это случилось, например, в случае со школьницей из Техаса, ставившей телефон на зарядку и клавшей его под подушку на ночь. Однако так ли уж виноваты «левые» зарядки и теплые подушки?
Для кого-то может стать открытием тот факт, что взорваться способен любой литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор. Более того, он готов это сделать в любой момент времени из-за множества факторов. Не происходит это только из-за контроллера, следящего за состоянием батареи. Этот небольшой чип не дает аккумулятору зарядиться «слишком сильно», останавливает зарядку при превышении силы тока и следит за другими параметрами. Например, за температурой.
Кроме того, схема безопасности не подаст напряжение на чрезмерно разряженный аккумулятор. Если смартфон пролежал без зарядки слишком долго, зарядить его не получится: контроллер не подаст напряжение на разрушившиеся (возможно) ячейки. Если немного утрировать, главная задача, которую решает система безопасности, - не дать батарее гаджета достигнуть пороговых значений, при достижении которых начинаются серьезные неприятности. Таким образом, часть вины за перегрев или за замыкание из-за использования неправильной зарядки лежит и на контроллере аккумулятора.
Хронология взрывов - 2016
Можно ли назвать производителя, устройства которого взрывались наиболее часто? Безусловные лидеры в Западном полушарии - Apple и Samsung. Однако лишь в силу своей распространенности. Можно предположить, что в параллельной вселенной, где смартфоны разных производителей пользуются одинаковым спросом, количество их «взрывного» выхода из строя одинаково для каждого производителя. Попробуем абстрагироваться от злополучного гаджета Samsung и, просто пробежавшись взглядом по заголовкам таблоидов, вспомнить, когда еще в этом году горели мобильные устройства.
Январь : 20-летний англичанин, владелец смартфона Sony Xperia T3, проигнорировал странный шум, издаваемый устройством, и продолжил обмениваться сообщениями с подругой. В итоге смартфон вспыхнул, став причиной серьезного ожога правой руки своего владельца.
Февраль: Белоруссия, смартфон Lenovo A6000. По словам владельца, гаджет «простоял» на зарядке всю ночь, а утром отказался включаться. Устройство загорелось при попытке извлечения аккумулятора (в данной модели батарея съемная).
Март: iPhone 6 загорелся на борту самолета, летящего из Вашингтона на Гавайи. Экипаж ликвидировал возгорание (скорее всего, просто следил за тем, чтобы огонь не перекинулся на вещи пассажиров), командир воздушного судна принял решение не прерывать полет.
Апрель: New York Post сообщил о взрыве LG Optimus F6 в кармане сотрудника банка. По данным издания, владелец смартфона получил тяжелые ожоги ноги и руки. Пострадавшему потребовалась операция по пересадке кожи.
Июнь: в Китае пользователь Samsung GALAXY S5 успел стащить с себя штаны, побоявшись трогать разгорающийся в кармане телефон. Сделал он это вовремя - брюки испорчены, но серьезных ожогов удалось избежать.
В июле было зафиксировано сразу два факта возгорания смартфонов Xiaomi. Ньюсмейкерами стали две модели - Mi4с и Mi4i. Первая загорелась в кармане владельца, причинив ему ожоги третьей степени. Взрыв второй доставил куда меньше неприятностей: владелец держал смартфон в руках и успел отбросить его. Произошедшее попало в объектив камеры наблюдения .
Август: 36-летний австралиец получил сильный ожог бедра после падения с велосипеда: в результате аварии загорелся iPhone 6, лежавший в заднем кармане.
Сентябрь: на фоне горящих телефонов Samsung незамеченной прошла новость о взрыве Xiaomi Mi Max в Китае. Данные о причиненном ущербе разнятся: некоторые издания отрапортовали о сгоревших апартаментах, однако по фотографиям в китайских СМИ можно сделать вывод лишь о сгоревшем матрасе.
Октябрь: Находка, Приморский край. В больницу попала школьница, в кармане у которой загорелся смартфон ZTE. По сообщению «Вестей», гаджет загорелся прямо на уроке. Девочка получила ожоги руки и бедра. Ближе к концу месяца еще одно сообщение пришло из Австралии: iPhone 7 сжег салон автомобиля инструктора по серфингу. Скорее всего, смартфон загорелся, перегревшись в машине, оставленной на солнце.
- Лучший способ организовать Data Science в компании После того, как мир взорвался потоком больших данных, компании по всему миру начали исследования последствий этого «большого взрыва». Наука о данных, призванная обеспечить бизнес не просто информацией, но знаниями, дошла и до России. С одной стороны, местные корпорации начинают строить свои собственные дата-центры, желая получить самые новые технологии по самой низкой цене. С другой стороны, игроки разных сфер рынка открывают собственные отделы, занимающиеся Data Science. Данные становятся одним из главных активов для бизнеса, а профессия специалиста по исследованию данных – особо привлекательной и высокооплачиваемой.
- Единое решение для всех систем: как обеспечивают безопасность лидеры рынка Одним из ключевых факторов обеспечения безопасности компаний становится управление устройствами интернета вещей и ОТ-сетями, для которых не подходят традиционные решения. Риски недостаточного уровня осведомленности (нехватку «воспитания») сотрудников и действия киберпреступников можно компенсировать комплексом действий и мер, которые повысят общий уровень защищенности предприятий вкупе с улучшением ситуации с защитой данных внутри и вне инфраструктуры.
- За периметром: как собственные сотрудники ставят под угрозу безопасность компаний По прогнозам в ближайшие годы наиболее значительными трендами, которые окажут влияние на ИТ-индустрию, станут: достижения в сфере искусственного интеллекта и машинного обучения, продолжающееся внедрение облачных вычислений, разработки в области умных устройств, домов и заводов, а также предстоящее развертывание сетей стандарта 5G. И как указывают ИБ-эксперты, эти технологические изменения затронут вопросы информационной безопасности уже в 2019 г. Однако, несмотря на появление новых технологий и эволюцию уже существующих, собственные сотрудники компаний все еще остаются самым слабым участком в периметре ИТ-защиты организаций. По статистике, ключевыми способами проникновения злоумышленников в инфраструктуру предприятий являются фишинг и социальная инженерия.
- Как сэкономить 2 миллиона долларов на капитальных затратах В ходе строительства СХД приходится решать множество разнообразных задач: как перенести данные в резервный ЦОД, не прерывая основной работы ни на секунду; объединить в единое целое множество совершенно различных бэкап-систем; выбрать хранилище, затраты на масштабирование которого будут минимальными и т.д. Все эти задачи можно решить благодаря использованию продуктов NetApp.
- Почему частные облака не прижились в бизнесе Уходя от приватных облаков, мировые компании все чаще приходят к мультиоблачной стратегии. Эксперты объясняют это потребностью в быстрой цифровизации, а сами предприятия готовы усиливать мультиоблачные модели в ближайшие годы.
