Explosion d’une batterie au lithium. La mort des ions lithium est tout autour de nous. Causes possibles d'explosion de la batterie
Mes amis, je pense que nous avons tous déjà entendu parler du danger piles au lithium(tout ce qui suit s'applique à au maximum et à lithium-ion, Li-Ion). Dans les informations sur Internet, beaucoup ont lu (ou ont vu à travers un appareil de télévision archaïque, que beaucoup utilisent encore par leurs parents) que des avions entiers tombaient à cause de leurs explosions soudaines - combustion spontanée, parce que, par exemple, depuis le 16 mai 2012 USPS(US Postal Service) a refusé d'accepter le transport piles au lithium(c'est d'ailleurs pour cela qu'il ne sera plus possible de commander chez eBay toutes sortes de iPad, iPhone et autres équipements similaires en provenance d'Amérique).
Dans d’autres cas, les propriétaires de certains téléphones ont été tués au hasard par leur explosion involontaire dans des conditions très quotidiennes et, comme on dit, à l’improviste. À cet égard, l'ancien concept d'église " providence du Seigneur« continue de fonctionner correctement au tournant du siècle, même si certains adeptes actuels du culte scientifique et technique le souhaitent.
Si vous lisez les instructions de chargement, cela dit : vous ne pouvez pas laisser l'appareil en charge sans surveillance supplémentaire (par exemple, charger la nuit pendant que tout le monde dort), vous ne pouvez pas mettre, par exemple, un téléphone DEC sur la base. et quitter la maison pour affaires, vous ne pouvez pas. Dans le même cas, laisser l'ordinateur portable en charge...
En parlant du dernier. Je vous propose mon reportage photo de première main sur ce qui arrive parfois avec de telles batteries. Cela s’est produit il y a environ un an dans notre bureau avec l’ordinateur portable de mon collègue. Il n'est pas vrai qu'ils disent que ce sort est réservé aux batteries pour gauchers avec d'obscures racines asiatiques - aujourd'hui, nous parlerons d'un ordinateur portable de marque relativement nouvelle. DELL Inspiron , acheté dans un magasin d'une entreprise américaine. Jusqu'à présent, aucune chose étrange n'a été remarquée dedans, jusqu'à présent elle fonctionnait correctement sur la batterie d'origine d'usine (attention, il y a beaucoup de photos sous la coupe, trafic).
L'enfer, l'enfer Dell
Avant la manifestation, j'insiste encore une fois sur le fait qu'il n'y a eu aucun déversement préalable de quoi que ce soit sur l'ordinateur portable, qu'il n'y a pas eu de sélection malveillante et cynique d'un employé de bureau méprisable avec un trombone à l'intérieur, etc. - c'était une journée de travail ordinaire et ensoleillée. et un ordinateur portable fonctionnant paisiblement avec un Exceller, et soudain... quelque chose dans l'ordinateur portable commence à crépiter brutalement et en même temps une colonne de fumée commence à en sortir, et en réponse aux cris furieux de son propriétaire, qui s'est pressé craintivement contre le mur opposé de l'ordinateur de bureau, tout le bureau fonctionne... et ce sont les conséquences de ce qui est finalement arrivé à l'ordinateur portable.
DANS dans ce cas personne n'a été blessé, l'ordinateur portable a été rapidement remplacé sous garantie, comme on l'écrit habituellement dans de tels cas - tout le monde s'en est sorti avec « seulement une légère frayeur ».
Plus de cas en première ligne au bureau
Mais ci-dessous se trouvent des photos tirées de l'actualité concernant les téléphones - leurs propriétaires n'ont dans la plupart des cas pas eu la chance de s'en sortir avec une légère frayeur - il y a des morts, des handicaps, des bras et des jambes coupés et d'autres conséquences pas tout à fait agréables d'irrépressibles scientifiques et technologiques. progrès.
Ici en particulier, j'en donnerai un de plus exemple réel. La batterie du téléphone portable a explosé spontanément Nokia N71, la batterie a volé environ quatre mètres avec un sifflement assourdissant et a fait un trou décent dans le tapis. Heureusement, il y avait une bouteille d'eau minérale sur la table, que nous avons réussi à verser immédiatement sur la flamme nue, afin que personne n'ait été blessé. Le chat était paniqué, et nous aussi.
Encore une fois, je voudrais attirer votre attention séparément : c'était batterie d'origine Nokia, pas chinois (sur la photo ci-dessous, c'est sur les instructions du produit Samsung - n'y prêtez pas attention, juste au moment de l'incident Téléphone Nokia allonger exactement comme ça). Par conséquent, l’excuse universelle des fabricants est la suivante : si vous voulez vivre, achetez uniquement produits originaux(piles) ne garantit pas toujours vraiment quoi que ce soit.
Vous trouverez ci-dessous les photos promises de l'incident :
En conclusion, une vidéo sympa avec des tests d'ordinateurs portables (ou plutôt de leurs batteries) - c'est ainsi que tout se passe dans la vie. Au début de la vidéo il y a une scène vidéo de la vraie vie bureau - très similaire à ce qui précède, mais uniquement en dynamique.
Mais à la fin de la vidéo (je vous conseille de sauter le milieu et bla bla bla) il y a une démonstration en laboratoire de toutes les étapes de l'autodestruction d'une batterie de portable, qui est aussi très, très utile à regarder, "pour éviter .»
Si un processus aussi mortel a été lancé et qu'il vous semble soudain que tout a explosé - tout a finalement brûlé et vous pouvez voir ce qui s'est passé là-bas - ne vous approchez pas de l'appareil infernal, car la combustion de telles batteries est dans la plupart des cas de nature cyclique en cascade, il y a alors des phases de silence et de sérénité qui peuvent facilement être suivies par une autre explosion et des morceaux volants de métal chaud et de plastique.
Alors que devons-nous faire maintenant ?
En conclusion : soyez prudent avec la recharge, éteignez toujours les appareils électriques lorsque vous quittez votre domicile et le bureau de votre employeur (sauf si vous le quittez définitivement), et surtout pour les programmeurs, ne dormez pas comme des chats sur le couvercle chaud de votre ordinateur portable lorsque vous voulez vous allonger un moment - détendez-vous le matin, une fois la « folle nuit de programmation » derrière vous - votre tête reposera paisiblement sur une batterie d'une puissance moyenne de 5000 mAh, à partir de laquelle votre sommeil profond et sain pourra être assuré. la journée soit tragiquement interrompue.
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Dans le même temps, un programmeur travaillant sur un ordinateur portable ne doit jamais oublier qu'il est un guerrier, il doit donc toujours avoir tout son travail terminé, le code propre et refactorisé, les sources synchronisées avec son référentiel Github, afin d'être prêt à partir sereinement vers un autre monde à tout moment un moment inattendu pour lui.
Et soyons assez courageux pour dire l'essentiel : avoir un téléphone portable dans les poches de son pantalon n'est pas seulement un hommage aveugle à notre époque, c'est notre défi aux circonstances, c'est notre exploit quotidien et une manière d'affirmer haut et fort notre masculinité inflexible. soi et musculature.
CLARIFICATION : Il est interdit de transporter les batteries uniquement dans les bagages, il suffit d'emporter le matériel en cabine
– L'éléphant le plus rapide (@FastSlon)
Dans nos vies, les batteries au lithium ont déjà fermement pris leur place et jouent dans de nombreux cas un rôle rôle clé. Bien sûr, chaque batterie a une durée de vie limitée, mais peut-elle durer plus longtemps et être plus efficace ? J'espère une petite collection conseils utiles, fourni ci-dessous, vous le trouverez certainement utile.
Comment les batteries au lithium explosent-elles ?
Conditions standard de la batterie : température environnement jusqu'à 60 degrés Celsius, sans aucun apport thermique et/ou supplémentaire influences mécaniques. Ces conditions idéales fournira durée maximale la durée de vie de la batterie et vous protège des mauvaises surprises.
Dans le même temps, la batterie ne doit pas être placée dans un espace confiné, à proximité de sources d'incendie ou haute température Pendant l'utilisation, la batterie ne doit pas être soumise à une déformation physique, une perforation ou même un perçage. Car même un de ces moments peut faire exploser la batterie.
Et bien plus encore ! Ne démontez en aucun cas les piles !
Apparition des piles
Après une utilisation prolongée, la batterie au lithium commence à produire du gaz et la batterie elle-même commence à gonfler. Dans des cas plus rares, la batterie commence à fuir. Et si soudainement vous remarquez de tels changements dans la batterie, vous devez immédiatement cesser d'utiliser l'appareil et déconnecter la batterie elle-même de la source de consommation. Bien entendu, il faut faire attention à ne pas court-circuiter les contacts de la batterie elle-même.
Toutes les batteries sont conçues en moyenne pour un certain montant décharges et charges. Au fil du temps d'utilisation, structure interne La batterie est détruite, la forme de la batterie change et la capacité commence à diminuer. Je n'écris pas ceci pour que vous commenciez à moins utiliser des appareils équipés de batteries au lithium, j'écris ceci pour que vous évaluiez «l'âge» et la durée de vie restante de la batterie. Ci-dessous, une photo d'un lecteur dans lequel la batterie a écrasé l'écran et déformé le boîtier.
De plus, nous devons nous-mêmes développer bonnes habitudes, utilisez uniquement des chargeurs d'origine. Chaque batterie, en fonction de la capacité, du type et du matériau utilisé, a paramètres définis charge, donc même le même fabricant appareils mobiles peut produire différents chargeurs. S'il vous plaît, n'oubliez pas cela.
Comment entretenir les batteries au lithium ?
Comme mentionné ci-dessus, avec l’utilisation, la durée de vie de la batterie diminue. Ainsi, si pendant le fonctionnement de la batterie, vous remarquez qu'avec le même temps de charge de la batterie, la durée de fonctionnement de l'appareil est considérablement réduite, il est fort probable que la durée de vie de la batterie touche à sa fin et qu'il est temps pour vous de penser à la remplacer. il.
Auparavant, l'attention était souvent portée à l'entraînement des batteries sur plusieurs cycles. décharge complète et charger. Il est temps d'oublier ça. Les batteries au lithium n'ont pas d'effet mémoire, ces « procédures » leur sont donc tout simplement inutiles.
Conditions optimales de stockage de la batterie : le niveau de charge est d'environ 40 %, dans un endroit frais (0-10 degrés). Dans le même temps, vous n’aurez pas à vous soucier des piles pendant environ six mois. Une fois tous les six mois, vous pouvez vérifier le niveau de charge pour le maintenir autour de la barre des 40 %.
Je tiens également à souligner le fait que les batteries au lithium sont sujettes à un vieillissement naturel, même si elles ne sont pas utilisées. En 2 ans environ, la batterie perd environ un tiers de sa capacité. Cela suggère qu'il n'est pas nécessaire de s'approvisionner en telles batteries pour les utiliser et que lors de leur achat, il est nécessaire de prendre en compte la date de fabrication.
Batterie nucléaire ou batteries du futur.
La technologie ne s'arrête pas, mais nous devons quand même rentrer à la maison plusieurs fois par semaine chargeur et connectez notre téléphone mobile et le lecteur de recharger la nuit. C'est devenu une habitude chez nous et nous ne prêtons plus attention à la routine de ces gestes...
Et en même temps, ils existent déjà sources nucléaires nourriture dont la taille est proportionnelle à la taille d'une pièce de monnaie.
De telles sources sont capables de produire de l’énergie pendant une centaine d’années sans aucune intervention ni aucune recharge, ce qui fait réfléchir aux perspectives de cette direction, n’est-ce pas ?! De plus, n’ayez pas peur du nom ; ces éléments sont absolument inoffensifs pour la vie et la santé des êtres vivants.
Bientôt, semble-t-il, nous oublierons complètement ce qu'est un chargeur, ce qu'il est et comment l'utiliser. Tout le monde a homme moderne Il existe de nombreuses batteries Li-Ion : dans les smartphones, les ordinateurs portables, les powerbanks,écouteurs sans fil
et haut-parleurs, scooters électriques, vélos électriques, hoverboards, aspirateurs et bien d'autres appareils.
Beaucoup de gens connaissent les dangers de ces piles, mais peu savent exactement comment elles brûlent. C'est impressionnant, croyez-moi ! Tout d’abord, regardez la vidéo de Kreosan sur la moquerie des accus 18650 et l’intensité avec laquelle ils brûlent. dommages physiques
étaient équipés de batteries non moins anonymes.
Hélas, les batteries au lithium ne peuvent pas être stockées complètement déchargées - avec le temps, la tension sur les cellules chute et si, par conséquent, stockage à long terme la tension chute de 3 volts (la tension à laquelle l'électronique de protection considère la batterie complètement déchargée) à 2,5 volts, une dégradation irréversible va commencer. On estime que les batteries doivent être chargées à 40 % pour un stockage à long terme, mais à ce niveau de charge, elles présentent également un danger en cas de dommages physiques.
Même si piles au lithium Il y en a maintenant plusieurs dizaines pour chaque habitant de la terre, ils ne brûlent pas très souvent, mais il existe toujours un danger.
Essayez de suivre des règles simples :
1. Ne laissez jamais les appareils de chargement sans surveillance. Mettre un scooter électrique ou un hoverboard à la maison pour le recharger puis partir se promener est COMPLÈTEMENT INACCEPTABLE et dangereux !
2. Essayez de ne pas utiliser d’appareils dotés de batteries anonymes. Il vaut mieux dépenser un peu plus d'argent et achetez une bonne batterie externe, un scooter électrique ou un aspirateur, qui contient des batteries d'un fabricant renommé.
3. Si vous n'utilisez pas les appareils pendant une longue période, ne les stockez pas avec des batteries complètement chargées.
P.S. Regardez-vous des vidéos Kreosan ? Les gars vivent dans un village près de Lougansk et font des expériences complètement folles et dangereuses (attirer de vrais éclairs, faire exploser des bouteilles de gaz, détruire des appareils électroniques avec des impulsions micro-ondes super puissantes). J'ai regardé vingt vidéos au cours des trois derniers jours. :)
2018, Alexeï Nadejine
Le sujet principal de mon blog est la technologie dans la vie humaine. J'écris des critiques, partage mes expériences, parle de toutes sortes de choses intéressantes. Je rapporte également de endroits intéressants et parler de événements intéressants.
Ajoutez-moi comme ami
Samsung a récemment rappelé des smartphones Note de galaxie 7 après que plusieurs utilisateurs ont signalé des incendies et des explosions de batteries. Qu'est-ce qui a causé cela et pourquoi batteries lithium-ion ont une si mauvaise réputation en matière de déclenchement d'incendies.
Excellente critique
Samsung a annoncé que tout Appareils Galaxy Le Note 7 devrait être rappelé en raison de rapports d'utilisateurs faisant état de surchauffe des batteries, d'incendies et même d'explosions. Le Galaxy Note 7 est sorti le 2 septembre 2016 (les précommandes ont commencé le 16 août) et est resté dans les rayons des magasins pendant un mois. Toutefois, cela ne veut pas dire que tout Appareils Samsung dangereux, puisque sur un million d’appareils vendus aux États-Unis, seuls 92 se sont révélés défectueux.
Cependant, ces incidents ont attiré beaucoup d'attention de la part des médias. médias de masse, car un dysfonctionnement des appareils présentait un danger pour les personnes et pouvait provoquer un incendie (dont l'un des utilisateurs a découvert après avoir laissé le téléphone en charge dans la voiture).
Mais pourquoi ces batteries ont-elles pris feu ? Qu’est-ce qui, dans les batteries lithium-ion, peut les amener à une fin aussi explosive ? Pour répondre à ces questions, nous devons comprendre le fonctionnement d’une batterie lithium-ion.
Batteries lithium-ion
Comme la plupart des batteries, les batteries lithium-ion comportent trois parties principales : l'anode (+ borne), l'électrolyte et la cathode (-).
Dans les batteries lithium-ion, l'anode est généralement en oxyde de lithium-cobalt LiCoO 2 (les batteries plus récentes peuvent utiliser du lithium fer phosphate LiFePO 4) et la cathode est en carbone. L'électrolyte de ces batteries doit être capable de transférer des ions positifs entre les électrodes, mais aussi être un isolant pour courant électrique(flux d'électrons). Électrolytes dans différentes piles peut varier, mais en règle générale, ce sont des sels de lithium dans un solvant organique.
Cycle de charge
Lorsqu'une batterie lithium-ion est chargée, les ions lithium sont retirés de l'anode et intégrés dans la cathode de carbone poreuse. Dans le même temps, les électrons de l'anode sont retirés et transférés vers la cathode, où ils se combinent avec des ions et le lithium métallique se dépose dans le carbone.
Cycle de décharge
Pendant le cycle de décharge (lorsqu'une charge est connectée entre les bornes de la batterie), les électrons de la cathode sont attirés vers l'anode, provoquant le passage des ions lithium intégrés dans la cathode de carbone à travers l'électrolyte vers l'anode, où ils se recombinent avec le électrons pour former du lithium métallique.
Le flux d’électrons et le flux d’ions dans un électrolyte sont complémentaires et la charge ne peut se produire que si les deux processus sont actifs. Si l’un s’arrête (par exemple, le flux d’électrons), alors un autre processus s’arrêtera (dans ce cas, le flux d’ions).
Surchauffer
Alors pourquoi les batteries lithium-ion ont-elles la mauvaise habitude de surchauffer et de prendre feu ?
Le problème se résume à deux facteurs :
- taux de dépôt des ions lithium sur la cathode de carbone ;
- température de la batterie.
Lorsqu'une batterie est chargée, les ions lithium doivent s'intercaler dans la cathode, ce que l'on appelle l'intercalation. Ce processus est très important car, au lieu de se déposer sous forme de lithium métallique à la surface de la cathode, les ions lithium pénètrent dans les zones poreuses de la cathode.
Si une batterie lithium-ion est chargée trop rapidement, les ions lithium se déposent à la surface de la cathode sous forme de pulvérisation de lithium au lieu d'être absorbés dans les zones poreuses. C'est très grave car la distance entre les deux plaques dans une batterie lithium-ion classique est très petite (mesurée en millimètres). À mesure que la couche de dépôt de nickel s’épaissit, elle peut éventuellement entrer en contact avec l’anode, créant ainsi un court-circuit.
Un court-circuit peut entraîner un courant de décharge important, qui chauffe la batterie. À mesure que la batterie chauffe, elle court le risque d’entrer dans une phase d’augmentation irréversible de la température, où l’augmentation de la température augmente la vitesse de réaction, ce qui augmente encore la température. Cela peut provoquer la fumée, l'inflammation ou même l'explosion de la cellule de la batterie.
Alors, comment pouvez-vous éviter cela ?
La réponse réside dans l'électronique, qui surveille en permanence la température, la tension et le courant de sortie de la batterie. Pendant la charge, la batterie est soigneusement surveillée et le courant de charge reste faible. Cela augmente délibérément le temps nécessaire pour charger la batterie, mais n'entraîne aucune métallisation du lithium à la cathode. Lorsque les batteries sont utilisées, le contrôleur peut continuer à mesurer la température de la batterie et arrêter les cellules pour éviter d'autres dommages.
Explosion de batteries lithium-ion
La situation de Samsung et de ses batteries potentiellement dangereuses n’est pas nouvelle. En fait, on entend souvent parler de batteries lithium-ion, causant des dégâts et les incendies, y compris les hoverboards, les iPhones et même les ordinateurs portables.
Alors pourquoi utilisons-nous encore ces batteries alors qu’elles peuvent présenter un danger bien réel ?
Bref, nous continuons à utiliser des batteries lithium-ion car elles offrent plusieurs avantages par rapport aux autres batteries rechargeables et aux batteries conventionnelles.
Premièrement, les batteries lithium-ion sont rechargeables, contrairement aux batteries ordinaires que l'on peut trouver dans certains appareils photo, télécommandes télécommande et des jouets.
Deuxièmement, les batteries lithium-ion ne souffrent pas autant que les autres d'un phénomène appelé « effet mémoire ». piles(par exemple NiMh et NiCd). En termes simples, l'effet mémoire se produit lorsqu'une batterie perd sa capacité si elle n'est pas complètement déchargée avant d'être rechargée.
Les batteries lithium-ion sont également plus légères et ont plus de haute densité d'énergie par rapport aux autres technologies de batteries. Ce facteur rend les batteries lithium-ion plus préférables pour appareils portables, outils électriques et même pour les véhicules électriques.
Total
Les batteries lithium-ion sont très utilisées en raison de leurs caractéristiques de poids et de leur densité énergétique, mais cela peut entraîner une défaillance de ces batteries et causer des dommages.
Si des cas de batteries lithium-ion défectueuses continuent de se produire, les gouvernements ne tarderont pas à intervenir et pourraient modifier les règles d'utilisation de ces sources d'énergie (à noter qu'en octobre 2016, des avis ont été affichés dans les aéroports russes pour avertir les avions équipage si vous transportez SamsungGalaxy Remarque 7).
Nouvelles technologies, plus appareils intelligents, et aussi meilleurs matériaux peut réduire le risque de dysfonctionnement de ces appareils, mais ces changements devront peut-être intervenir le plus tôt possible avant que quiconque ne soit gravement blessé par ces alimentations.
Les batteries lithium-ion (Li-ion) ressemblent aux batteries conventionnelles Piles AA, cependant, ils ont un énorme avantage sur eux en termes de force et de capacité actuelles. Ils ont trouvé une application dans le monde moderne appareils électroménagers: des smartphones aux caméras vidéo.
Il ne faut pas oublier que, comme toute autre batterie, une batterie lithium-ion comporte certains risques. Malgré le fait qu'une telle batterie soit de taille relativement petite, les conséquences de son explosion peuvent être très tristes. Opération incorrecte et leur élimination peut provoquer des brûlures, des empoisonnements et une pollution de l'environnement.
Mais c’est peut-être le pire. Cela signifie que chacun doit savoir quoi faire si la cause de l’incendie est une batterie lithium-ion.
Tout d’abord, il faut savoir que les incendies de ce type de batterie sont extrêmement rares. La batterie est plus susceptible de gonfler et de perdre de l'électrolyte, mais néanmoins, chaque année, l'actualité décrit des cas d'explosion de batteries dans des smartphones et autres appareils.
Quelles sont les causes d’une explosion de batterie Li-ion ?
Le plus souvent, les batteries dont la durée de vie est expirée explosent. Après 4 à 5 ans, le corps et l'intérieur de la batterie subissent des modifications dues à l'action de l'électrolyte, et la batterie devient donc extrêmement vulnérable aux changements de température, aux vibrations, court-circuit et les dommages mécaniques. En raison d'un court-circuit produits chimiques contenus à l’intérieur de la batterie réagissent et forment des gaz. La batterie commence à chauffer et à gonfler.
Bien entendu, la batterie a une protection : il s'agit d'une valve spéciale qui s'ouvre sous une certaine pression et permet aux gaz de s'échapper. Mais parfois, la vitesse de réaction à l'intérieur est si élevée qu'une véritable explosion de la batterie se produit, au cours de laquelle on voit des jets d'étincelles. C'est ainsi que les gaz s'enflamment lorsqu'ils entrent en contact avec l'oxygène de l'atmosphère.
Comment éteindre un tel incendie ?
Si l'appareil était connecté au réseau, vous devez tout d'abord débrancher le cordon de la prise. Cela n'empêchera pas la batterie de brûler, mais vous vous protégerez ainsi que votre appartement des dommages majeurs. Veillez à retirer la batterie de l'appareil et à la placer dans une zone résistante au feu, comme une baignoire ou un évier de cuisine. Si possible, laissez-le simplement brûler et refroidir, puis jetez-le.
L’extincteur à poudre est le moyen le plus efficace pour lutter contre les incendies. batterie lithium-ion. Mais dans une situation critique, toutes les mesures standards de lutte contre l'incendie feront l'affaire : extinction avec de l'eau, du sable, un tissu épais.
Il ne faut pas oublier que nous parlons de piles petite taille. Extinction avec de l'eau gros Li-ion les batteries équipées des véhicules électriques sont extrêmement dangereuses en raison de la réaction violente du lithium avec l'eau.
Combustion spontanée d'une batterie lithium Li-ion