Он может начинаться с чего-то неуловимого, например, с трекпада, который просто не щелкает, как раньше, или с ноутбука, который уже не совсем плотно прилегает к столу - или это может быть что-то явно очевидное, например, чехол для ноутбука, который начинается деформироваться и расти как мешок попкорна в микроволновке. В любом случае, вы имеете дело с чумным эквивалентом современной технологии - набухшей литий-ионной батареей. В отличие от чумы, набухшая батарея не заразна, но, как и чума, всегда чрезвычайно опасна. Я покажу вам, как справиться с распухшей батареей в вашем ноутбуке, смартфоне или другом высокотехнологичном устройстве.
Когда литий-ионные батареи стали настолько распространенными?
В настоящее время литий-ионные аккумуляторы являются источником энергии практически для всех портативных электронных технологий. Как и все батареи, литий-ионные аккумуляторы используют химическую реакцию для накопления электроэнергии и для подачи электроэнергии на устройства, такие как смартфоны и ноутбуки. Разработка литиевых батарей фактически началась более столетия назад, но только в 1970-х годах коммерчески жизнеспособные конструкции начали практиковаться. В течение некоторого времени разработка литиевых батарей тормозилась по соображениям безопасности, поскольку металлический литий, используемый в батареях, имел тенденцию образовывать дендритные шипы во время езды на велосипеде, что, в свою очередь, приводило к разрыву батареи в результате пожара. Лишь в 1991 году Sony выпустила на рынок первую литий-ионную батарею, используя свободные ионы лития, а не металлическую подложку, что привело к быстрому росту этой технологии батареи в высокотехнологичных приложениях.
Чем полезны литий-ионные аккумуляторы?
Литий-ионные аккумуляторы имеют ряд важных преимуществ по сравнению с другими аккумуляторами. Литий-ионные аккумуляторы очень плотны, что означает, что большое количество электроэнергии может храниться в относительно небольшом и легком пространстве. Батареи имеют очень большую продолжительность цикла и срок годности, что означает, что их можно заряжать и разряжать много сотен раз до потери эффективности. Их легко заряжать недорогими недорогими зарядными устройствами, и их можно заряжать довольно быстро по сравнению с батареями других типов. Они имеют низкую скорость саморазряда, что означает, что заряженная батарея может некоторое время находиться между использованиями без потери значительного количества энергии.
Есть некоторые недостатки этого химического состава батареи. Самый большой недостаток заключается в том, что батареи могут вступить в цикл теплового разгона (т.е. они загораются), если батарея подвергается определенным видам напряжения; по этой причине любое приложение, использующее литий-ионный элемент, должно включать в себя схемы, которые могут обнаруживать эти циклы разгона и отключать аккумулятор. Литий-ионные аккумуляторы уязвимы в условиях высоких температур и не могут храниться при высоких напряжениях. При низких температурах батареи работают нормально, но не могут быть быстро перезаряжены без серьезного повреждения батареи. Наконец, термическая опасность, которую представляет собой плохо сконструированная батарея, означает, что ее транспортировка требует мер предосторожности и регулируется многочисленными правилами.
Несмотря на эти недостатки, преимущества литиевых батарей таковы, что технология стала чрезвычайно полезной, а литий-ионные батареи используются практически во всех высокотехнологичных областях применения.
Что вызывает вздутие батареи?
Существует ряд возможных причин, по которым литий-ионный аккумулятор может набухать. Наиболее распространенной причиной является перезарядка батареи, которая вызывает химическую реакцию между электродами и электролитом, что приводит к выделению тепла и газов, которые расширяются внутри батареи, вызывая вздутие или даже раскол корпуса. Набухание также может быть вызвано плохой сборкой элементов, что довольно часто встречается в батареях очень низкого качества от некоторых зарубежных производителей. Механические повреждения батареи, такие как удары по твердой поверхности и обвисание кожуха, могут определенно вызвать отек, а также воздействие чрезмерно высоких температур. Наконец, литий-ионные аккумуляторы могут набухать в результате глубокого разряда элементов; обычно литий-ионные батареи управляются схемами (иногда называемыми системой управления батареями или BMS), которые предотвращают это.
В любом случае, какой бы ни была основная причина разбухания, внутри батареи происходит то, что внутри данного элемента батареи присутствует слишком большой ток. Согласно статье Дона Сэдоуя, профессора химии материалов в MIT в еженедельнике « Электроника» : «Существуют строгие ограничения на то, сколько тока может проходить через литий-ионный элемент. Во время обычной зарядки вы никогда не увидите металлический литий, который по своей природе нестабилен. Но во время перезарядки литий накапливается быстрее, чем может рассеиваться. В результате металлический литий покрывает анод. В то же время катод становится окислителем и теряет стабильность ».
Этот процесс производит большое количество тепла, которое в свою очередь нагревает газы внутри батареи, заставляя их расширяться. Литий-ионные батареи не предназначены для вентиляции, поэтому корпус батареи расширяется вместе с газами, искажая и деформируя внешний вид в привычный вздутый вид.
Обычная батарея MacBook Pro рядом с сильно набухшей батареей MacBook.
Поскольку эти проблемы дизайна хорошо понятны на данный момент, дизайнеры и производители аккумуляторов создают аккумуляторы с учетом этой реакции. Аккумуляторы сконструированы таким образом, чтобы выдерживать большое расширение, и в контроллеры аккумуляторов практически всегда включаются схемы для регулирования заряда аккумулятора и отключения питания в случае обнаружения небезопасных условий. Тем не менее, никакие меры предосторожности не являются эффективными на 100%, и в конечном итоге можно получить набухшую батарею, несмотря на все меры предосторожности.
Как избежать разбухшей батареи
Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы минимизировать риск отказа батареи. Вы не можете полностью устранить риск, просто потому, что всегда есть вероятность заводского брака, но плохое обращение с батареей является самой распространенной причиной разбухания батареи. В дополнение к предотвращению разбухания батареи, эти предложения также полезны для оптимизации срока службы батареи.
Всегда используйте соответствующее зарядное устройство . Используйте только качественные зарядные устройства известных производителей, а не сторонние зарядные устройства, изготовленные безымянной фабрикой. Если у вас нет оригинального зарядного устройства, которое поставляется с аккумулятором, приобретите зарядное устройство с той же выходной мощностью, что и у оригинального зарядного устройства. Тот факт, что зарядный штекер подходит, НЕ означает, что зарядное устройство подходит для вашей конкретной конфигурации батареи!
Не оставляйте устройство подключенным постоянно . Это особенно актуально для пользователей ноутбуков, которые в основном используют свой ноутбук дома. Устройство постоянно подключено к стене, и аккумулятор не имеет возможности использовать его емкость. Для пользователей Mac бесплатный инструмент coconutBattery может помочь напомнить вам, когда пришло время отключать шнур питания и позволить батарее завершить цикл разрядки и перезарядки. Пользователи Windows могут воспользоваться рядом опций, предлагающих аналогичные функции, например BatteryCare (бесплатно) и BatteryBar Pro (8 долларов).
Храните аккумулятор в прохладном и сухом месте . Время от времени можно пользоваться на солнце, но не храните свой ноутбук или смартфон в горячей машине или во влажной среде.
Замените батарею, если она разряжена или повреждена . Аккумуляторы являются расходными материалами; они должны медленно снижаться со временем. Поэтому, если ваша батарея больше не держит заряд или она повреждена из-за падения или удара, обязательно замените ее, прежде чем произойдет катастрофический сбой.
Как бороться с набухшей батареей
Если вы подозреваете, что ваше устройство имеет раздувшуюся батарею, первым делом следует соблюдать осторожность. Прокалывание батареи в любом состоянии невероятно опасно, но набухшие батареи особенно уязвимы для компрометации, поскольку их корпус уже находится под нагрузкой от скопившихся газов. Короче, обращайтесь с любым устройством с подозрением на разбухшую батарею осторожно.
Далее, если ваше устройство имеет съемную батарею, вы можете попытаться аккуратно извлечь ее. Обратите внимание, что вздутый корпус батареи может затруднить снятие. Если вы столкнулись с каким-либо необычным сопротивлением извлечению батареи, остановитесь и следуйте приведенным ниже советам для тех, у кого есть устройства, содержащие несъемные батареи. Однако, если вы можете успешно извлечь набухшую батарею, поместите ее в безопасный, прохладный контейнер, чтобы он не был уязвим для проколов.
Корпуса батареи предназначены для расширения, чтобы сдержать вздутие, но они более уязвимы для проколов.
Не выбрасывайте батарею в мусорное ведро или в другое место. Это может нанести серьезный вред здоровью работников санитарии, которые могут соприкасаться с батареей, а также окружающей среде. Вместо этого всегда выбрасывайте батареи - раздутые или нет - в авторизованном пункте утилизации батарей . Во многих местах ремонта компьютеров есть оборудование и процедуры для безопасной работы с набухшими батареями. Например, если у вас Apple MacBook Pro, отнесите батарею в ближайший магазин Apple Store. Другие розничные продавцы электроники, такие как Best Buy, также предлагают услуги по утилизации и утилизации. Просто убедитесь, что вы сообщаете сотрудникам, что вы утилизируете набухшую батарею, чтобы они могли принять надлежащие меры предосторожности (не бросайте набухшую батарею в киоск для утилизации батареи). Если вы не можете найти подходящее место для утилизации батареи, обратитесь к местному правительству за инструкциями.
Линн Уотсон / Шаттерсток
Если в вашем устройстве нет заменяемой пользователем батареи, например, некоторых современных ноутбуков и смартфонов, не пытайтесь извлечь ее самостоятельно. Просто отнесите все устройство в одно из мест, указанных выше, для получения помощи. Тем не менее, обратите внимание, что до замены набухшей батареи не следует подключать устройство к источнику питания или использовать его. Раздутые батареи могут взорваться, если с ними не справиться должным образом, поэтому вы не хотите предпринимать какие-либо действия, которые могут ускорить наступление этого неприятного события.
Прежде всего, будь в безопасности. Не пытайтесь проколоть аккумулятор, не оставляйте его в горячей машине или в месте, где его могут взять дети или домашние животные, и не игнорируйте его. Ваш ноутбук или смартфон, вероятно, продолжат работать с набухшей батареей, по крайней мере, в течение некоторого времени. Но игнорирование проблемы и продолжение использования батареи только увеличат риск прокола или взрыва, который может привести к разрушительным травмам. Конечно, утечки батарей и взрывы редки, но вы не хотите проверять шансы.
У нас больше ресурсов для пользователей портативных технологий.
У вас есть Macbook? Тогда вам обязательно стоит ознакомиться с нашим руководством, чтобы узнать, когда следует заменить аккумулятор на вашем Macbook.
Если вам нужно вытащить аккумулятор из вашего iPhone, см. Наше руководство по удалению аккумулятора iPhone.
Пользователи iPhone захотят увидеть наше пошаговое руководство по мониторингу использования аккумулятора и состояния его здоровья на iOS 12.
Владельцам продуктов Apple следует ознакомиться с нашим руководством по проверке состояния аккумулятора iPad, iPhone и Macbook.
Есть переключатель Nintendo? Обязательно прочитайте наше руководство по продлению срока службы батареи на вашем Nintendo Switch.
