Резервные батареи: скрытые опасности и советы по предотвращению пожаров и взрывов

Случаи возгораний и взрывов, связанных с внешними аккумуляторами, всё чаще вызывают опасения по поводу безопасности, заставляя многих задаваться вопросами: почему внешние аккумуляторы могут загореться? Почему их запрещено провозить в зарегистрированном багаже? И, самое главное, что следует делать пользователям, чтобы обеспечить безопасность при их использовании?

В этой статье подробно проанализированы опасности резервных батарей и приведены эффективные профилактические меры, которые помогут вам использовать это устройство максимально безопасным способом.

Почему резервные батареи подвержены риску взрыва?

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы, впервые разработанные в 1970-х годах, стали чрезвычайно популярными благодаря своей способности хранить большие объемы энергии в более компактной и легкой конструкции, чем никель-металлгидридные или свинцово-кислотные аккумуляторы.

Сегодня эти батареи питают широкий спектр устройств: от смартфонов и внешних аккумуляторов до электромобилей и даже Международной космической станции.

Однако у литий-ионных аккумуляторов есть серьёзный недостаток: они легко воспламеняются. Механизм накопления и высвобождения электроэнергии в них основан на электрохимических реакциях, сопровождающихся выделением тепла.

В экстремальных условиях, таких как экстремально низкие (ниже 0°C) или высокие (выше 65°C) температуры, механическое воздействие или быстрая зарядка, аккумулятор может перегреться и работать нестабильно.

Ключевым элементом, предотвращающим короткие замыкания в литий-ионных аккумуляторах, является разделитель между положительным (катодом) и отрицательным (анодом) полюсами. Этот компонент, обычно изготовленный из микропористого полимерного материала, действует как барьер, предотвращая прямой контакт электродов друг с другом.

Однако для оптимизации скорости зарядки и увеличения срока службы производители часто уменьшают толщину этого сепаратора. При зарядке аккумулятора электроды имеют тенденцию расширяться, создавая механическое давление на сепаратор. Если сепаратор слишком тонкий, возрастает риск его растрескивания, что приводит к соприкосновению электродов и короткому замыканию.

В результате температура внутри аккумулятора быстро растёт, что может привести к расплавлению сепаратора и более серьёзному короткому замыканию. Это, в свою очередь, вызывает задымление, возгорание и даже взрыв.

Хотя более толстые сепараторы могут повысить безопасность, они увеличивают внутреннее сопротивление аккумулятора, замедляя зарядку.

Кроме того, толстые сепараторы занимают много места, снижая ёмкость аккумулятора. Поэтому в гонке за создание быстрозаряжающихся аккумуляторов, к сожалению, безопасность часто приносится в жертву.

Не только ошибки проектирования, но и производственные ошибки могут сделать батареи менее безопасными, увеличивая риск непредвиденных инцидентов.

Стоит ли пользователям беспокоиться?

Эксперты в области технологий оценивают вероятность взрыва мобильного устройства всего в 5 случаев на миллион. Однако в последнее время растёт число отзывов продукции и возгораний, связанных с неисправными аккумуляторами, что вызывает опасения по поводу безопасности аккумуляторов.

В 2022 году Управление по безопасности потребительских товаров Сингапура (CPSO) приказало Harvey Norman Singapore прекратить продажу внешнего аккумулятора Urban.Power N.Brandz PD18W емкостью 10 000 мА·ч и заставило интернет-ритейлера TMALL1688 прекратить распространение портативного внешнего аккумулятора емкостью 20 000 мА·ч после того, как оба продукта загорелись во время испытаний на безопасность.

Не только резервные аккумуляторы, но и другие электронные устройства постоянно отзываются из-за риска перегрева. В октябре 2020 года производитель LG Electronics был вынужден бесплатно заменить плату питания на 18 моделях OLED-телевизоров, выпущенных с 2016 по 2019 год, из-за риска перегрева, который мог привести к возгоранию.

Ранее, в 2018 году, CPSO обнаружила в ходе проверки 17 моделей внешних аккумуляторов, которые загорелись, и немедленно вынесла предупреждение, призвав розничных торговцев прекратить распространение.

Самый крупный в мире отзыв мобильных телефонов произошел в 2016 году, когда Samsung была вынуждена отозвать 2,5 миллиона смартфонов Galaxy Note7 из-за проблем с аккумулятором, которые приводили к перегреву и взрыву.

Не только телефоны или внешние аккумуляторы, но и персональные мобильные устройства также постоянно становятся причиной пожаров.

Декабрь 2022 г.: Пожар, уничтоживший однокомнатную квартиру в Вудлендсе (Сингапур), был вызван персональным средством передвижения с просроченными батареями, купленным через Интернет.

Апрель 2022 г.: в квартире в Букит Мерах (Сингапур) произошел пожар после того, как во время зарядки взорвался аккумулятор электровелосипеда.

Только в 2021 году в Сингапуре произошло 32 пожара, связанных с индивидуальными средствами передвижения, и 23 — с электровелосипедами.

Рост числа подобных инцидентов свидетельствует о том, что риск возгорания и взрыва из-за неисправных аккумуляторов становится все более серьезной проблемой, требующей более строгого контроля как со стороны производителей, так и потребителей.

Пользователи должныЧто делать, чтобы предотвратить риски пожара и взрыва?

Поскольку не существует способа точно определить, безопасна ли батарея или нет, пользователям следует ограничить зарядку устройств в течение ночи, чтобы снизить риск перегрева.

Кроме того, при длительной зарядке необходимо следить за чистотой вокруг гнезда удлинителя, чтобы не допустить запутывания или передавливания шнура питания, что может привести к возгоранию. Для обеспечения безопасности и оптимальной работы устройства рекомендуется использовать оригинальные зарядные кабели.

Избегайте механических воздействий, например, падений телефона или внешнего аккумулятора, так как это может повредить внутреннюю структуру аккумулятора, что приведет к короткому замыканию и перегреву.

Одним из признаков повреждения аккумулятора является вздутие. Если вы заметили вздутие аккумулятора, немедленно прекратите его использование, замените аккумулятор или утилизируйте устройство надлежащим образом.

Также проверьте аккумулятор на наличие следов коррозии или белого порошкообразного остатка, так как это признаки повреждения.

Чтобы продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов, храните их в сухом, хорошо проветриваемом месте, вдали от прямых солнечных лучей и источников тепла. При хранении аккумуляторы следует аккуратно укладывать, избегая ударов и поломок, а также следя за тем, чтобы рядом не было острых предметов, которые могут их повредить.

Пользователям следует приобретать запасные батареи из надежных источников и использовать оригинальные батареи. Избегайте покупки бывших в употреблении батарей, поскольку невозможно точно определить состояние или оставшийся срок службы батареи.

Обычно срок службы литий-ионных аккумуляторов составляет 2–3 года, что эквивалентно 300–500 циклам зарядки, после чего производительность аккумулятора постепенно снижается, а риск потери безопасности возрастает.

Короче говоря, внешние аккумуляторы являются полезным инструментом в современной жизни, но при неправильном использовании и хранении они могут стать потенциальной опасностью, становясь причиной серьезных пожаров и взрывов.

Инциденты с литий-ионными аккумуляторами в электронных устройствах — от телефонов и ноутбуков до электромобилей — показали важность понимания принципов их работы, соблюдения мер безопасности и выбора качественной продукции.

Удобство внешних аккумуляторов по-настоящему ощущается только при ответственном использовании. Поэтому каждому потребителю необходимо вооружиться необходимыми знаниями, выбирать продукцию проверенных производителей и соблюдать правила безопасности, чтобы защитить себя и окружающих от ненужных рисков.