Què fa que una bateria del telèfon exploti?

Esclatar la conversa de bateries és una cosa que no podeu escapar ara, gràcies a un problema amb el Samsung Galaxy Note 7. És una bona discussió tenir-ne: com més gent parli, menys probabilitat tindrà un nen perjudicat per un fallada de la bateria Per molt que odiem veure un producte que ens agrada experimentar problemes de seguretat, odiem veure que les persones es fan mal més.

Però la Nota 7 no és el primer telèfon que ha passat a problemes de bateria i no serà l'últim. Sempre hi haurà incidents aïllats de les fallades de les bateries sempre que utilitzem telèfons amb cèl·lules d’ió de liti, i la Nota 7 no és el primer telèfon amb la bateria que necessita un record generalitzat perquè hi ha alguna cosa que passa malament a la capa. els aficionats ho saben massa bé. Això passa. Mai no és una cosa bona, però és una cosa. Parlem de per què pot passar.

Com funciona la bateria del telèfon

El primer que hem d’entendre és com funciona exactament la bateria d’ió de liti al telèfon. El nom ens dóna una pista: l'electricitat es porta d'un elèctrode a un altre amb ions de liti carregats.

L’electricitat compleix la química i la metal·lúrgia, això és el que fa possible una bateria.

Les bateries d’ions de liti emmagatzemen, transfereixen i alliberen energia a causa de les reaccions químiques naturals. La bateria té dos elèctrodes: un ànode i un càtode. El càtode està connectat a la connexió positiva (+) de la bateria i conté ions carregats positivament i l’ànode està connectat a la connexió negativa (-) i manté (ho heu endevinat) ions carregats negativament.

Entre els dos elèctrodes es troba el que s’anomena electròlit. L’electròlit d’una bateria de liti és (normalment) una pasta de dissolvent orgànic que té un nombre molt gran de sals metàl·liques (en la majoria dels casos, que el metall és liti) com a part del seu maquillatge. Això fa que sigui conductor elèctricament - l’electricitat hi pot passar. L'ànode i el càtode es troben a l'electròlit i estan separats per una barrera física perquè no es puguin tocar.

Quan descarregueu la bateria (quan utilitzeu el telèfon i no la carregueu), el càtode allunya els seus ions carregats positivament i l'ànode carregat negativament els atrau. L’electricitat surt des de l’ànode, a través del dispositiu, per després tornar al càtode. Sí, l’electricitat viatja a través d’un bucle i no és “consumida” per la cosa que s’està alimentant. Quan carregueu el telèfon, es produeix la inversa i els ions viatgen des del càtode a través de l'electròlit fins a l'anode.

El liti és l'element perfecte per a les bateries recarregables: és lleuger, fàcil de recarregar i manté una càrrega durant molt de temps.

Quan aquests ions entren en contacte amb els àtoms carregats en un elèctrode, una reacció electroquímica anomenada oxidació-reducció (redox) allibera els electrons carregats per sortir pels contactes de la bateria, que es connecten als elèctrodes. Això continua carregant els ions de liti a l'electròlit fins que no en quedin prou que puguin tenir una càrrega positiva que sigui prou forta per moure's per la pasta de l'electròlit i la bateria ja no es carregarà.

El liti és el metall més lleuger: el número tres de la taula periòdica. També és molt excitable, facilitant la creació d'una potent reacció química. Això el converteix en un metall gairebé perfecte per utilitzar-lo en una bateria recarregable portàtil. És lleuger, fàcil de recarregar i continua mantenint un càrrec durant molt de temps.

Què pot fer que una bateria exploti?

Per començar, definim el que significa explosió en aquest cas. La pasta d’electrolits dins d’una bateria d’ió de liti és extremadament volàtil. Pot (i serà) reaccionar violentament amb altres metalls i té un punt de fusió molt baix (180 graus centígrads). Dins d’una carcassa de bateria segellada, la pressió generada es pot acumular fins que es trenqui la caixa, i s’escapi ràpidament. La pressió duu a terme líquids electrolits extremadament calents que poden provocar incendis en altres coses. Algunes bateries de liti estan ventilades amb un forat de sortida, de manera que no es trenquin a la pressió. Quan la caixa de la bateria es trenca i el líquid sobrecalentat farcit de metalls fosos és expulsat a pressió, provoca una explosió.

Hi ha dues maneres fàcils de fer explotar una bateria de liti: la calor i els danys físics. Mirem tots dos.

Sobreescalfament i sobrecàrrega

Aquesta és la raó més freqüent que una bateria falla. Alguna cosa va malament al circuit de càrrega i la potència d’entrada continua impulsant la reacció química. Un lloc de la bateria acabarà fent massa calor i, com que encara s'està carregant, no es pot refrescar, provocant el que es coneix com a desgast tèrmic.

En aquest cas, la porció calenta comença a generar la seva pròpia calor, cosa que fa que altres zones de l'electròlit es sobreescalfen, i provoquen que es sobreescalfi més punts a la bateria. La calor expandeix l'electròlit i crea vapor, creant pressió fins que la carcassa de la bateria es divideix i obliga tota la pressió i un líquid molt calent, molt enganxós (i molt inflamable un cop exposat a l'aire).

Una fugida tèrmica pot passar prou de pressa que ni tan sols sentiu la calor abans que la bateria no funcioni.

Quan es produeix una ruptura, pot provocar danys físics a les coses que hi són properes: en subjectar un telèfon, plaques de circuit i vidre o plàstic. Aquests materials també poden incendiar la calor, que al seu torn fa que l'electròlit escapçat s'encengui i actuï com el napalm, un foc que s'enganxa a les coses fins que es cremen a través o es cremen.

El procés de fugida tèrmica pot succeir molt ràpidament, i les coses poden anar des del "normal" fins a una fallada catastròfica dins de la bateria abans que fins i tot la calor es transfereixi a través del telèfon a les mans. Afortunadament, els centenars de milions de bateries de liti produïdes cada any tenen una taxa de fallida extremadament baixa (gairebé estadísticament insignificant) a causa del desgast tèrmic, parcialment a causa de mesures de seguretat (necessària subscripció) com els additius no inflamables a l'electròlit i els recobriments.

Quan el telèfon us diu que fa massa calor i no carregarà o funcionarà a tota velocitat, cal que es refredi perquè no passi el desgast tèrmic. Escolteu el petit pop-up i deixeu-lo refredar.

Danys mecànics

Les bateries de liti estan dissenyades per ser lleugeres, aportar alta producció i ser fàcils de carregar. Això significa que la carcassa exterior i la barrera que separen els elèctrodes són molt primes i lleugers, la majoria del pes provenen de les parts que realment poden alimentar el telèfon.

Com que les particions i la caixa són primes, són força fàcils de perforar o esquinçar. Si l’estructura de la bateria mateixa es fa malbé d’una manera que fa que els elèctrodes toquin, es produirà un curtcircuit. La descàrrega elèctrica instantània és explosiva, cosa que pot (i) escalfar l'electròlit i crear pressió per empènyer-lo a través de qualsevol ruptura en la caixa de la bateria. Fa calor, fa inflamable i està en contacte amb una espurna. Aquesta és la recepta del desastre.

Fa calor, fa inflamable i està en contacte amb una espurna. Aquesta és la recepta del desastre.

Una carcassa fina també és una precaució per a la seguretat, tot i que sona boig. El metall més prim és més fàcil de trencar-se, de manera que es pot generar menys pressió dins d’un estoig tancat, essencialment creant un orifici de sortida. Expulsar líquid calent inflamable a pressió no és una cosa bona. És pitjor deixar que es creixi més pressió fins que es trenqui.

Altres metalls que entren en contacte amb la pasta d’electròlits també poden crear una espurna que comporti un fracàs. Us permetré fer cerques a YouTube per veure gent increïblement ximple que punxa les bateries del telèfon per fer-los explotar. La reacció al metall estranger fa el mateix que un curt, però a una escala menor.

Què passa amb la nota 7?

Trituradora d'usuaris reddit crèdit d'imatge

Per començar, ningú però Samsung no sap per què han explotat les bateries en algunes notes 7. Van enviar una breu declaració a través del seu Regne Unit, divisió que no té sentit. La paraula "l’anode-a-càtode va entrar en contacte" sona com si descriuen un breu, però tal com està escrit no vol dir res. No intentaré interpretar alguna cosa que no estigui clar en un cas com aquest. Però puc dir el que penso com un quarterback de butaques que mai no ha vist explotar una nota 7 ni ha inspeccionat una que ha explotat pel seu compte, una situació en què l’ànode calça curta al càtode té més sentit.

Com que la gent ha notificat que la bateria de la nota 7 no ha estat connectada i no s’han cremat porcions grans dels telèfons que veiem a les imatges, suposaré que no es tracta d’una situació de desbordament tèrmic, tot i que Health Canada diu de manera exclusiva el solitari. el fracàs al Canadà era per sobreescalfament,

Qualsevol usuari fora de Samsung només pot fer una endevinació educada sobre el que està passant.

Una situació de desbordament tèrmic no és tan "instantània" com un curt directe i l'excusa solució d'electròlits trigaria més temps a sortir d'una bateria que esclatava i després després que una explosió esclatés el cas. Més que només una part del telèfon es cremaria, així com altres objectes de la zona immediata. Una explosió de calor també faria que la bateria s’inflés abans que es trenqués la carcassa flexible i, sense lloc d’expansió, la bateria inflada esquerdaria la closca exterior del telèfon. Hi ha vídeos a YouTube que mostren com succeeix això, i aquí hi ha un bon exemple (tot i que vell) d'algú que eludeix les mesures de seguretat per fer-ho realitat. Algú hauria dit que el telèfon s’enfilava abans que esclati, pensaria.

Tampoc crec que cap objecte estranger o sobres de fabricació entrin en contacte amb l'electròlit. Sé que aquesta és una teoria popular, però si un lot de piles (ni tan sols estem segurs de quina importància té un "lot" en aquest cas) totes tenen petites partícules a l'electròlit, veurem molt més Nota 7s esclatar.

Em sembla més aviat un curt dins de la bateria o en el circuit de càrrega combinat amb un electròlit que ha estat tractat amb additius no inflamables. Una ràpida explosió que allibera una petita quantitat de pressió i líquid alhora podria cremar-se ràpidament si no hi havia res en contacte amb el telèfon. Si el telèfon està en contacte amb alguna cosa inflamable, digueu el seient d’un Jeep, pot provocar un incendi.

Per descomptat, hi podria haver molts altres factors que no coneixem. El procés de fabricació que s’utilitza per crear una bateria d’ió de liti per a un telèfon els fa molt segurs d’utilitzar. Però també hi ha moltes coses que podrien anar malament.

Un informe preliminar de Samsung als reguladors coreans va culpar un error de producció que va posar en contacte les plaques de la bateria, provocant una "calor excessiva". L'informe va assenyalar que es necessitava més anàlisis per determinar la causa exacta.

Les primeres conclusions indiquen un error en la producció que feia pressió sobre les plaques que contenien les bateries. Això, al seu torn, va posar en contacte els pols negatius i positius, provocant una calor excessiva. No obstant això, Samsung va subratllar que cal fer una anàlisi més detallada per determinar "la causa exacta" del dany de la bateria.

Què sabem sobre la Nota 7 i la seva bateria

No tenim ni idea exactament de què passa amb la nota 7 ni algú fora de Samsung. Però podem fer una encertada educació basant-nos en les poques evidències de què som privats. I al final, no importa. Samsung ha determinat que la nota 7 és errònia i tots hem de deixar d'utilitzar-los i tornar-los. Un reemplaçament sense el problema està en producció i ja es dirigeix ​​al canal de vendes. No hem de saber per què esclata per saber-ho.

Samsung us recomana encendre la nota 7 i deixar d’utilitzar-la.

Samsung i el vostre operador (o altres minoristes com Target o Best Buy) tenen polítiques i mètodes que us permeten retornar la nota 7 sense perdre diners. Alguns ofereixen dispositius prestataris que podeu retornar quan es corregeixin els telèfons Nota 7 que es dirigeixen a les prestatgeries, mentre que d’altres simplement ofereixen un reemborsament directe. Qualsevol de les dues opcions és millor que arriscar la mà o la cara si la bateria no funciona.

Hem compilat tot el que necessiteu saber en un mateix lloc i també estem encantats de respondre qualsevol pregunta que puguem fer als comentaris o a les xarxes socials.

Recordació de Samsung Galaxy Note 7: Tot el que necessiteu saber