Почему взрываются аккумуляторы

ноутбукиВ последнее время появилось что-то уж слишком много новостей об отзыве аккумуляторов по причине вероятного взрыва. Ещё несколько лет назад начали появляться сообщения о сотовых телефонах, взрывающихся в карманах брюк, или о том, как телефон, оставленный на приборной панели машины, стал причиной пожара.

Технический прогресс не стоит на месте, гаджеты сегодня получили немалую вычислительную мощность, сотовые телефоны скоро могут присоединиться к программе распределённых вычислений SETI, а ноутбуки стали настолько мощными, что вполне могут претендовать на звание вычислительного помощника. За всем этим лежит труд инженеров и учёных. Но почему один из компонентов по-прежнему может взорваться без всякого предупреждения?

Почему нельзя создать безопасный аккумулятор? Как можно снизить вероятность взрыва? Давайте разберёмся.

Если походить по ссылкам в интернете, то можно найти массу историй про аккумулятор ноутбука, взорвавшийся в самолёте. И много всего любопытного. Если вам интересно, как работают аккумуляторы и какие меры безопасности нужно предпринимать продолжим далее.

Сравниваем с водонапорной башней

Для понимания законов электричества часто используют аналогию с водой. Здесь мы поступим так же и представим аккумулятор в виде водонапорной башни.

Если открыть кран, вода начнёт вытекать из резервуара. Насосная станция закачивает воду и восполняет её потерю. У каждой водонапорной башни могут быть различные объём и высота, а каждый аккумулятор имеет свои размеры и ёмкость. Аналогия простая: напряжение соответствует давлению, ёмкость аккумулятора – объёму резервуара, а ток – скорости потока. Насос же можно представить как блок питания. Разные типы аккумуляторов это как разные конструкции водонапорных башен: толщина стенки, материалы, форма, пределы давления и т.д. Кроме того, из соображений безопасности учтите, что если вы будете добавлять или сливать воду быстрее, чем позволяет конструкция резервуара, то башня может дать трещину или выйти из строя! То же самое касается и аккумуляторов.

Аккумуляторы высокой ёмкости, подобно литиево-ионным, позволяют хранить больше “воды в одном объёме”. На аккумуляторе ноутбука обычно используются такие. Данный аккумулятор отличается от других относительно низким напряжением и высокой ёмкостью. Если же взять аналогию с водонапорной башней, то высота у неё небольшая, но резервуар огромный. Он способен вмещать большое количество воды, но не даёт высокого давления. Подобный аккумулятор предназначен для компьютера, которому для работы требуется относительно низкое напряжение, но зато он может работать довольно долгое время без подзарядки.

Технологии аккумуляторов

Сегодня чаще всего используются никель-металлогидридные (Nickel Metal Hydride, NiMH) и литиево-ионные (Lithium-ion, Li-ion) аккумуляторы. Оба типа пришли на замену предыдущей технологии никель-кадмиевых аккумуляторов (Nickel-Cadmium, NiCad) по причине более высокой ёмкости и отсутствию эффекта памяти.

Как правило аккумуляторы не любят чрезмерный нагрев или чрезмерное охлаждение. Их нельзя глубоко разряжать, быстро заряжать или быстро разряжать. Если аккумулятор будет сильно разряжён, он выйдет из строя. Аккумуляторы NiMH, с другой стороны, относительно безопасны и не токсичны. Их тоже не стоит нагревать, а если оставить такой аккумулятор на полке, то за несколько месяцев он может разрядиться. После чего для получения прежней ёмкости нужно будет провести несколько циклов зарядки-разрядки.

В принципе, если перейти к проблемам, связанным с неправильным обращением, то взрываются батареи всё же редко. Действительно, несмотря на публикации в прессе и в Интернете, сегодня проданы миллионы аккумуляторов, где-то сотня из них загорелась, а из них лишь небольшая доля взорвалась. Так что шансы на подобное событие не выше, чем, если вас ударит метеорит.

Почти в каждом современном ноутбуке есть не меньше одного вентилятора, выбрасывающего горячий воздух назад или в стороны. К сожалению, при этом почти всегда тепло передаётся и аккумуляторам. Если вы будете нагревать литиево-ионный аккумулятор, то время жизни существенно снижается. Если хранить литиево-ионную батарею при 40% заряде в холодильнике, то её может хватить на 10 лет. Но если она будет постоянно нагреваться в ноутбуке, подключённом к розетке, то хватит её на 12-18 месяцев. Если вы недоумевали, почему время автономной работы ноутбука снижается уже через год, то вот и ответ: это из-за нагрева! Да, батарея в ноутбуке позволяет защититься, если вдруг выключат свет. Но за это приходится платить временем жизни аккумулятора. Поэтому вопросу охлаждения ноутбука следует уделять пристальное внимание. Производители многих ноутбуков пытаются быстро зарядить аккумулятор. При быстром заряде выделяется много тепла, что приводит к уничтожению химического состава внутри аккумулятора, превращающегося в газ. Если вспомнить аналогию с водой, то быстрый заряд аккумулятора аналогичен закачке воды с высокой скоростью потока под большим давлением. В результате аккумулятор изнашивается намного быстрее. Если в обычных условиях NiMH-аккумулятора хватает на несколько сотен циклов, то быстрая зарядка способна существенно сократить этот показатель. Кроме того, любой дефект аккумулятора проявит себя намного сильнее при быстрой зарядке. Слишком плохо, что производители ноутбуков не позволяют регулировать скорость зарядки в зависимости от условий.

Какой аккумулятор покупать?

Рано или поздно встанет вопрос замены аккумулятора. Часто к этому моменту появляются более ёмкие модели, более подробно можно разобраться на специализированных сервисных сайтах в каталоге


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.