Как уберечь себя от взрыва аккумулятора 18650

Почему взрываются литий ионные аккумуляторы?

Вероятность взрыва литиевого аккумулятора при использовании правильной BMS (платы управления АКБ) штатного зарядного устройства, отсутствии давления на элементы саму аккумуляторную батарею, должной герметизации и изоляции, минимальна или отсутствует вовсе.

Ушли прошлое времена, когда аккумуляторы производились преимущественным содержанием кадмия и имели низкий уровень взрывобезопасности. Почему же, вопреки максимальной безопасности современных АКБ, иногда происходят взрывы Li-Ion аккумуляторов?

Такие батареи включают в себя анод и катод. Их разделяет пористый сепаратор из полимера. В аноде зачастую применяется графит, катоде в роли активного вещества выступают оксиды переходных металлов интегрированными ионами лития. Электрохимическая ячейка заполняется электролитом.

При начальной зарядке, выполняемой производителем, на аноде формируется защитный слой. Он состоит из разложившегося электролита и оберегает электроды от контакта с электролитом.

Наиболее распространенной причиной взрыва литиевого аккумулятора считается короткое замыкание в электрохимической ячейке.

Вызвать электрическое взаимодействие катода с анодом способны разные факторы, к примеру:

Короткое замыкание приводит к нагреву аккумулятора, разложению ион-проводящего слоя на аноде (при 70–90 °С), реакции лития с электролитом, выделению летучих углеводородов.

При нагреве до 180–200 °С материал катода вступает в реакцию диспропорционирования, выделяется кислород и начинается самовозгорание со стремительным ростом температуры.

Далее взаимодействовать с электролитом начинает графит, а при нагреве до 660 °C расплавляется алюминиевый токоприемник.

Другие причины взрыва литий ионного аккумулятора

Кроме короткого замыкания в электрохимической ячейке, к самовозгоранию и взрыву литиевой аккумуляторной батареи способны привести:

• перегрев АКБ;
• зарядка на повышенных токах;
• превышение предельного значения напряжения;
• чрезмерно глубокая разрядка.

Все эти факторы провоцируют тепловой разгон и разложение электролита в процессе его реакции с электродами. Большинство современных производителей литий-ионных АКБ максимально снизили их взрывоопасность, используя многоступенчатые системы защиты. В этих целях успешно применяются предохранители, контроллеры, клапаны, изоляционные материалы, балансиры заряда, сенсоры.

Чтобы оградить себя от неприятных сюрпризов, приобретайте АКБ надежных производителей и соблюдайте правила эксплуатации. Прежде всего:

• не допускайте тепловых и механических воздействий на батарею;
• не подвергайте ее деформации, прокалыванию и другим воздействиям;
• не разбирайте;
• не используйте вздувшийся или потекший аккумулятор, отсоедините его от источника потребления и будьте осторожны, чтобы не закоротить контакты АКБ;
• используйте только оригинальные зарядные устройства.

Подробнее о том, как правильно пользоваться Li-Ion аккумулятором, читайте здесь.

Внешний аккумулятор и взрывоопасность лития

Преимущества литий-ионных аккумуляторов известны всем. Они отличаются высокой удельной емкостью, не страдают эффектом памяти, относительно недороги, долговечны. Благодаря этим достоинствам литий-ионные батареи заполонили мир, стали стандартом де-факто для мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков и даже электромобилей.

Такой популярности вовсе не мешает тот факт, что данный тип аккумуляторов способен взрываться. В интернете не сложно найти видеоролики с взрывающимися батарейками, телефонами, ноутбуками, в новостях то и дело мелькают сюжеты о том, как какой-нибудь производитель техники отзывает партию товара из-за проблем с аккумуляторами.

Почему мы не боимся держать в кармане устройство, которое теоретически способно оторвать пальцы? Вопрос особенно актуален для обладателей внешних аккумуляторов, ведь эти устройства — рекордсмены по емкости.

Эволюция

Ученые изобрели литий-ионные аккумуляторы уже давно, десятки лет назад. Но длительное время эта технология не получала серьезного распространения не смотря на превосходные характеристики. Причина тому — именно взрывоопасность гальванического элемента.

Первые аккумуляторы этого типа служили крайне недолго, их хватало всего на несколько десятков циклов заряда-разряда. Потом батарея просто взрывалась или згорала, так как внутри успевала вырасти металлическая перемычка из лития между катодом и анодом, что провоцировало короткое замыкание. Естественно, что найти применение такой батарейке было нелегко.

Ситуация изменилась, когда научились блокировать образование перемычек. Первые коммерческие образцы литий-ионных аккумуляторов появились в 1991 году, их выпустила компания Sony.

Инженеры продолжают совершенствовать механизмы защиты от возгорания и взрыва батареек, поэтому современные устройства уже можно считать безопасными.

Элементы защиты

Почему они возгораются? Дело в том, что литий — высокоактивный химический элемент, который легко вступает в реакцию с водой, кислородом и прочими веществами. Литий взаимодействует с электродами и корпусом батареи, он модифицируется. Проблему усугубляет то, что при заряде и разряде гальванический элемент выделяет тепло, которое может привести даже к закипанию электролита.

Производители используют несколько уровней защиты:

• электронную;
• пассивную;
• механическую.

Аккумуляторы снабжаются схемами, контролирующими ток заряда и разряда, блокирующими работу батареи при перегреве, защищающими от короткого замыкания, перезаряда и переразряда.

Пассивная защита реализована специальным полимером в составе сепаратора. При перегреве этот материал плавится и блокирует химическую реакцию. Аккумулятор выходит из строя, но зато не взрывается.

Механическая защита предусматривает разрыв электрической цепи при перегреве. А еще аккумуляторы имеют клапана для стравливания избытка давления при перегреве.

Стоит ли бояться?

Надежность защиты достигла такого уровня, что можно совершенно спокойно пользоваться внешним аккумулятором и не бояться возгорания.

Если посмотреть любительские ролики в интернете, где люди провоцируют врыв, то можно заметить, что даже в таких специально созданных условиях гальванический элемент не воспламеняется сразу, а долго шипит и дымит, прежде чем вопламенится. Нужно очень постараться, чтобы спровоцировать взрыв.

Кроме того, глупо отказываться от внешнего аккумулятора, телефона и прочих устройств, когда вокруг толпы людей с такими же устройствами.

Категория:  Внешние аккумуляторы

Как избежать взрыва аккумулятора?

Как избежать взрыва аккумулятора?

Рейтинг:  5 / 5

2016-03-18T12:18:22Автор: admin

Эксплуатационные особенности электронных сигарет. Как избежать взрыва аккумулятора?

Для электронной сигареты, как и для любого прибора, существуют свои нормы и эксплуатационные требования. Их несоблюдение может привести к повышению риска, нежелательным последствиям. Например, взрывам аккумулятора.

Для начала расскажем, из каких элементов состоит э-сигарета, какие требования прописаны в инструкции по использованию. 

Электронная сигарета – это прибор, который состоит из основных четырех частей: атомайзер (испаритель), аккумулятор, плата управления, зарядное устройство. Сложные устройства могут включать большее количество составляющих, таких как микрочип, датчик тяги, экран, различных защитные механизмы. Получается достаточно сложный аппарат, требующий внимательного обращения.

Общие требования – избегать попадания жидкости на резьбу коннектора, не делать “холостых” включений (без затяжки), чтобы избежать образования конденсата вытекающего из атомайзера. Использовать только соответствующее зарядное устройство, процесс зарядки должен проводиться в огнеупорном чехле или как минимум под присмотром.

Также важно – правильно эксплуатировать батарею и зарядку, чтобы избежать выхода её из строя, а также возможного взрыва, об этом подробнее:

Что происходит в аккумуляторе, почему аккумулятор взрывается? 

Химическая реакция с большим мгновенным выделением тепла, которая происходит вследствие повреждения внутренней изоляции, короткого замыкания, перегрева, выработки ресурса.

У качественных аккумуляторов, при срабатывании защиты проявляется как вздутие поверхности.

Если аккумулятор был поврежден или не качественный – под давлением прорывается внутренняя изоляционная стенка, происходит выброс и воспламенение образовавшихся газов (по сути взрыв).

Сейчас очень часто стали появляться сообщения о том, что были госпитализированы люди с ожогами в итоге взрыва аккумулятора различных устройств, в том числе электронных сигарет. Да, такие случаи действительно были, стоит соблюдать ряд важных правил, чтобы этого избежать:

– Выбирайте качественную продукцию

Дешевые приборы не могут гарантировать Вам полную безопасность. Качество материала не всегда соответствует требованиям, так же, как и качество сборки. Дешевые производители не проверяют прибор на исправность. Аккумуляторы с дополнительными контроллерами температуры и защитой стоят значительно дороже.

– Соблюдайте нормы безопасности при зарядке

Любой аккумулятор может подвергнуться взрыву (вздутию). Это касается любых аккумуляторов, как э-сигарет, так и мобильных телефонов, ноутбуков, плееров. Именно по этому рекомендуется производить зарядку в специальном огнеупорном чехле. Не оставлять процесс зарядки без присмотра.

– Идентифицируйте модель

Сейчас существует большое количество модов с разными аккумуляторами, иногда сами вейперы любят модифицировать свои аппараты. Но стоит внимательно относиться к маркировке, чтобы знать все о возможностях и особенностях выбранной Вами модели.

Разберитесь с маркировкой, вот пример: IMR18650, ICR14500, NCR18650 и т.д. Что это значит? – Коды включают в себя три буквы и пять цифр. Буквенная тройка вначале обозначает состав аккумулятора, его свойства.

Следующий за ними набор цифр указывают близкий к натуральному размеру, размер. Первая буква – химический состав, вторая – материал катода, например, «С» – кобальт. Последняя – перезаряжаемая или нет батарея.

То есть, теперь расшифруем – “IMR” значит литий-ионный / марганец / перезаряжаемая. Применение марганца и никеля делает аккумуляторы “химически безопаснее”, но при этом менее ёмкими.

– Блокируйте кнопку включения

Если предусмотрена функция блокировки, воспользуйтесь ею перед тем, как положить сигарету в карман/сумку.

– Не пользуйтесь поврежденными приборами

Когда пользователь увидел царапины, повреждения, вмятины, вздутие не стоит дальше использовать аккумулятор с такими повреждениями.

– Следите за намоткой

Сопротивление ниже 0.3 Ома это уже почти короткое замыкание (учитывайте погрешность измерений) Использование такого сверхнизкого сопротивления в устройствах без плат защиты заведомо не безопасно. Если в устройстве отсутствует омметр обязательно проверяйте свою намотку сторонним измерительным прибором.

Причины, по которым может произойти взрыв:

• Попытка добиться большого количества пара имея дешевое устройство. Несоответствие низкотокового аккумулятора большой нагрузке сабомной намотки. Очень распространено несоответствие параметров испарителя параметрам, требуемым аккумулятором, самые уязвимые – приборы без стабилизирующих и защитных плат.
• Использование поврежденных приборов. Как механически в процессе эксплуатации, так и бракованных при производстве. Также возможны проблемы вследствие поломки контролера зарядки.
• Физическое повреждение при использовании (падение на твердую поверхность, попадание на излом в кармане или сумке.
• Воздействие высоких температур из вне (оставлена в машине под солнцем, близкое нахождение у источников тепла: отопительных приборов, открытого огня).
• Нарушение полярности аккумулятора также приводит к повреждениям.
• Попытки вскрыть корпус аккумулятора, физическое замыкание металлическим предметов контактов аккумулятора

Не допускайте ЭТОГО:

Взрыв аккумулятора (видео)

Несложный способ восстановления работоспособности Li-Ion аккумуляторов от портативных устройств

Привет всем юзерам хабра, сегодня я буду рассказывать про то, как я довольно таки простым методом, восстанавливаю нерабочие Li-Ion аккумуляторы от портативных устройств до того как обзавёлся таким замечательным устройством как Imax B6.

Таким методом я восстановил работоспособность уже, наверное, трем десяткам аккумуляторов от разных гаджетов, от фотоаппаратов до MP3 плееров, но я замечу, только восстановил работоспособность, емкость таким образом вернуть не получится, да и лично я не встречал способов вернуть емкость для такого типа аккумуляторов.

К слову, емкость, которая останется в аккумуляторе, очень сильно зависит от того сколько аккумулятор пробыл в такой «клинической смерти». Скажу сразу, данный метод не претендует на что-то из разряда «Вау, это что-то новенькое» но, тем не менее, не все про него знают. Суть данного метода чтобы «толкнуть» аккумулятор.

Вот видео всего процесса:(информация что ниже будет дублировать информацию, предоставленную в видео) Для того чтобы попробовать вернуть в жизнь аккумулятору нам понадобиться:

— Блок питания который выдаёт постоянное напряжение от 5 до 12 Вольт;

— Резистор номиналом от 330 до 1000 Ом, рассчитан на мощность 0.5 Вт, а хорошо бы и по мощнее; — Вольтметр для того чтобы контролировать напряжение (по желанию). Как правило, большинство блоков питания от Wi-Fi роутеров, свичей и модемов идут с разъемом 2.5 мм, например такой как на фото:Почти всегда центральный контакт разъема имеет плюс, а боковой минус, и еще, как правило, полярность изображают на самом корпусе блока питания:Как видно на фото мой блок выдаёт постоянное напряжение 12 В об этом свидетельствует значок посредине между 12V и 2.0A. Ток блока питания должен быть выше 0.1 А. Отключаем блок питания от сети чтобы уберечься от короткого замыкания которое может вывести из строя блок, подключаем так, как показано на рисунке, а именно, плюс 12 В к одному концу резистора, а второй конец резистора к плюсу аккумулятора (как правило у аккумулятора указанная полярность, если нету, то нужно как-то узнать где плюс а где минус), минус блока питания подсоединяем к минусу нерабочего аккумулятора.

Смотрим на напряжение если есть такая возможность, оно должно начать потихоньку расти, как только поднимется до 3.

3 В то заряжаем уже посредством самого устройства от которого аккумулятор, после этого обязательно нужно следить за температурой аккумулятора на протяжении всего процесса заряда, пробовать рукой не начинает ли он греется, если аккумулятор начнёт быть более чем тёплым или горячим, немедленно вынимаем аккумулятор из устройства, он восстановлению уже не подлежит.

Если же нету возможности смотреть за напряжением, то делаем такую зарядку минуту или две, и вставляем в наше устройство чтобы посмотреть принимает ли оно аккумулятор или нет.

Давайте рассчитаем ток зарядки аккумулятора по Закону Ома (I = U / R) для случая с 12 В блоком питания:

12 В / 330 Ом = 0,036 А(36мА), то есть ток заряда будет 36 мА или же если взять резистор на 1 КилоОм тогда будет 12 В / 1000 Ом = 0,012А (12 мА). То есть, при 12 В напряжении источника питания, зарядный ток будет составлять 36 мА, это если использовать резистор на 330 Ом, а если резистор взять резистор на 1 КОм, то ток зарядки будет составлять 12 мА. Для случая с 5-ти вольтовым блоком питания (как правило, это зарядки для смартфонов): 5 В / 330 Ом = 0,015 А(15 мА), то есть ток заряда будет 15 мА или же если взять резистор на 1 КОм тогда будет 12 В / 1000 Ом = 0,005А (5 мА). Как видим в этом случае ток зарядки, а соответственно и скорость роста напряжения на аккумуляторе будет ниже, по этому для случая с 5 В блоком питания можно взять резистор от 100 Ом, 5 В / 100 Ом = 0,050 А(50мА). Не советую злоупотреблять токами зарядки(50 мА более чем достаточно для «толчка» аккумулятора) и завышением напряжения выше 4.2 В, в сети есть достаточно видео с возгоранием литиевых аккумуляторов, например вот:Так что весь процесс восстановления работоспособности аккумулятора должен, проводится только под наблюдением. Нам главное только вывести аккумулятор из того состояния при котором контроллер, что внутри батареи, отключает аккумулятор от нагрузки. Почему это работает? Дело в том, что в аккумуляторах от многих портативных устройств есть контроллер, который следит за напряжением на аккумуляторе, если аккумулятор не использовать или же он долго полежит в разряженном состоянии, то контроллер как бы отключает рубильник, который соединяет аккумулятор от контактных площадок к которым подключается устройство.Делается это то ли для защиты устройства то ли для того чтобы потребитель через некоторое время покупал новую продукцию.

Все мои публикации.

PS Есть ещё один способ которым я давно пользовался, вместо резистора взять компьютерный вентилятор 80х80 мм, правда минимальное напряжение в таком случае будет от 8 В ну а максимальное 16 В, но способ с резистором более проще, да и не у каждого есть вентилятор. PPS Как говорят люди в комментариях, риск возгорания восстановленного аккумулятора повышается, особенно в момент первой зарядки, ещё раз акцентирую внимание на этом, следите за температурой на аккумуляторе при первой зарядке.

PPPS Не рекомендую восстанавливать очень старые аккумуляторы, которые пролежали в мёртвом состоянии больше чем пол года, так как у них риск возгорания будет ещё выше.

Как восстановить аккумулятор 18650 показывающий 0 вольт

После прошлой заметки про зарядку переразряженных LiIon аккумуляторов 18650, у меня начали спрашивать, а как быть, если аккумулятор выдает 0 вольт.

И вот у меня наконец появился такой образец, и сегодня хочу попробовать его восстановить.

У всех худо-бедно нормальных аккумуляторов на сегодняшний день присутствует защита от короткого замыкания. В большинстве случаев это механическая защита, представляющая из себя клапан, который поднимается при перегреве аккумулятора, разрывая цепь и предотвращая дальнейший нагрев источника питания.

И вот этот клапан необходимо протолкнуть на место, чтобы восстановить на аккумуляторе напряжение.

Сразу отмечу, что это мероприятие не безопасно, при этом, даже если в процессе восстановления ничего не случится, есть огромная вероятность, что аккумулятор взорвется или загорится во время последующей эксплуатации, так что я ответственности ни за что не несу.

 В общем протолкнуть этот клапан можно двумя способами.

Первый – простой.

Если вы посмотрите на плюсовой контакт, то увидите, что он из себя представляет, что то, вроде набалдашника, стоящего на трех ножках. Берем небольшую шлицевую отвертку, вставляем поочередно, между этими ножками и продавливаем.

У меня после этих манипуляций аккумулятор показал нормальный заряд.

Второй способ – более сложный, и как говорят более предпочтительный, т.к. при первом способе очень велика вероятность повредить клапан, гораздо выше, по сравнению со сложным.

Нам понадобится дрель и маленькое сверло, на 1 или 1.5 мм. Аккуратно просверливаем отверстие в плюсовом контакте, так чтобы сверло не ушло внутрь, и не повредило клапан.

После чего берем, какой-нибудь пластиковый или деревянный стержень, и аккуратно давим на клапан, пока он не встанет на свое место (в большинстве случаев может послышаться щелчок).

Я пробовал восстановить еще один аккумулятор и этим способом, но у меня к сожалению ничего не вышло, скорее всего изначально батарейка была полностью мертва, хотя как такое может быть – не знаю.

В заключение хочу сказать, что несмотря на то, что аккумулятор я восстановил, пользоваться им уже не буду, т.к. это не безопасно. Не известно была ли повреждена защита, да и вообще сработает ли она второй раз, а значит вероятность возгорания или взрыва этого аккумулятора очень высока. И как по мне, лучше потратить несколько сот рублей на новый аккумулятор, чем устранять последствия пожара.

Вот что случается после возгорания аккумулятора 18650 (фотка найдена на pikabu):

0 0

Поделитесь статьей с друзьями в соц. сетях, возможно, она будет им полезна.

Если вам помогла статья, вы можете >>отблагодарить автора

Потенциальные опасности и риски эксплуатации батареек

В выпусках новостей появляются сюжеты о мобильных телефонах и гаджетах, которые взрываются, воспламеняются, причиняют вред владельцам.

Чем же так опасны элементы питания? Действительно ли все так страшно?

Как обезопасить себя и ближних от возможных рисков?

Читайте далее…

Опасности и риски использования батареек и акккумуляторов

1. Взрыв

Как это ни странно, но батарейки способны взрываться!

А случается это неприятнейшее событие по разным причинам и следствиям:

• при зарядке одноразовых батареек в зарядном устройстве (это не аккумуляторы!);
• при перезарядке элементов питания (с выделением водорода);
• при перегреве и закипании внутреннего электролита;
• при хранении под открытыми солнечными лучами;
• при попадании батарейки в огонь или условия повышенной температуры;
• при коротком замыкании контактов плюса и минуса;
• физическая деформация, сдавливание;
• при некорректной эксплуатации первичных источников тока.

Но взрыв — это, скорее, исключение, чем норма.

Так, при нагреве электролита и выделении водорода (например, в автомобильном аккумуляторе) взрывоопасные газы могут улетучиваться раньше времени скопления, а значит, никакого взрыва или возгорания не будет.

Аналогичным образом электролит вытекает из батареек, пробивая и нарушая целостность корпуса, тем самым предотвращая факт взрыва.

Взрыв происходит не часто, но вот следующая опасность уже вероятнее….

2. Утечка электролита

Утечка внутренних компонент также нежелательна и неприятна пользователю, как и сам взрыв.

Протекающие смеси, щелочи, соли и кислоты способны испортить любые близлежащие предметы, нанеся химические ожоги человеческой коже.

Утечка электролита и нарушение целостности корпуса батареи — это также следствие внутреннего давления, которое пытается найти выход в виде взрыва или разрушения стенок закрытого элемента питания.

Среди потенциально опасных компонент рядовой батарейки может оказаться цинк, химические реагенты, попадание которых на пластиковые предметы (например, корпуса устройства — питателя в отсеке для батареек) приводит:

• к заливанию и порче всего отсека для батарей;
• к протеканию химически активных веществ на внутренние платы и микросхемы;
• к безвозвратному выходу из строя устройства-потребителя.

Именно по этой причине советуют доставать батарейки из устройств, которые не используются.

3. Нарушение целостности и формы корпуса (вздутие или прорыв)

Данная неприятность является следствием и причиной как взрыва, так и протекания электролита.