Proč telefony explodují? (A jak tomu předejít)

Zhruba každých několik let se stane, že zprávy zaplaví případy explodujících telefonů. I když se jedná o neobvyklé události, je těžké pochopit, proč se to vůbec děje. Proč vlastně telefony vybuchují? A jak se dá poznat, že ten můj telefon nebude další?

Termální únik jako příčina explozí telefonů

Kdykoliv dojde k výbuchu nebo vznícení Li-ion baterie, je to důsledkem procesu zvaného termální únik. Tento proces může být komplikovaný na pochopení, proto se zaměříme na jeho stručný a srozumitelný popis bez zbytečného technického žargonu.

Lithium-iontové baterie obsahují mnoho Li-ion článků. Každý z těchto článků má svou kritickou teplotu, podobně jako bod varu. Pokud teplota článku dosáhne této kritické hodnoty (ať už vlivem vnějšího tepla, přebíjení, poškození nebo chybné výroby), dojde k exotermickému rozkladu. Zjednodušeně řečeno, článek sám začne uvolňovat velké množství tepla.

Tímto se nastartuje termální únik, který funguje na principu pozitivní zpětné vazby (podobně jako když se mikrofon přiblíží k reproduktoru). Jakmile se článek dostane do fáze exotermického rozkladu a uvolňuje teplo, sousední články jsou ohroženy dosažením svých kritických teplot. Rychlost tohoto procesu pak určuje, zda baterie pouze praskne, začne hořet, nebo způsobí menší výbuch.

Nyní, když rozumíme mechanismu termálního úniku, je snazší pochopit, jak, kdy a proč dochází k explozím telefonů a dalších zařízení s Li-ion bateriemi.

Pokud váš telefon nebo jiné zařízení má oteklou baterii, je nezbytné jednat okamžitě.

Nenechávejte telefon v autě

Pokud žijete v oblasti, kde jsou chladné zimy, pravděpodobně víte, že autobaterie fungují nejlépe, když jsou mírně zahřáté. Nicméně, příliš vysoká teplota může baterii i další součásti v autě poškodit. Totéž platí i pro baterie v telefonech.

Když je Li-ion baterie vystavena vysokým teplotám, například když je nechána na slunci nebo v autě, její články se mohou stát nestabilními. Nemusí sice dojít k exotermickému rozkladu, ale mohou se trvale zkratovat, degradovat nebo dokonce produkovat plyny, jako je kyslík a oxid uhličitý. Tyto plyny mohou způsobit nafouknutí baterie, což vytváří tlak (potenciální energii pro výbuch) nebo narušuje strukturu baterie.

Tento proces se urychluje, pokud se Li-ion baterie nabíjí v horkém prostředí. Proto většina telefonů v takových situacích nabíjení přeruší nebo se dokonce vypne.

Je nepravděpodobné, že by váš telefon explodoval jen kvůli tomu, že jste ho na den nechali v horkém autě. A i když trvalé zkraty a nárůst tlaku mohou vést k termálnímu úniku, tyto pomalé formy mechanického poškození obvykle baterii zničí dříve, než dojde k výbuchu. Navíc telefony a Li-ion baterie mají integrované bezpečnostní prvky, které zabraňují eskalaci těchto problémů. Nicméně je nutné počítat s tím, že tyto bezpečnostní opatření mohou vést k nefunkčnosti vašeho telefonu.

Používejte spolehlivé a certifikované nabíječky

Obecně platí, že jakákoli nabíječka bude fungovat s jakýmkoli zařízením. Starý nebo levný micro-USB kabel nabije i novější telefon a naopak, super rychlá nabíječka bude fungovat i se starším zařízením. Nicméně, je rozumné používat spolehlivé nabíječky od ověřených výrobců nebo nabíječky, které jsou certifikované pro váš konkrétní telefon.

Levné nebo necertifikované nabíječky (hlavně ty bezdrátové) mohou generovat nadměrné teplo a poškodit baterii telefonu. Toto poškození se obvykle vyvíjí postupně a vede k „bublinám“ nebo zkratům v baterii. I v tomto případě má takové pomalé mechanické poškození obvykle za následek zničení telefonu dříve, než dojde k požáru.

Nicméně, nemusíte se obávat, že by levná nabíječka váš telefon „přebila“, což by teoreticky mohlo vést k výbuchu. Telefony jsou vybaveny omezovači napětí, které brání přebíjení nebo nabíjení příliš vysokou rychlostí.

Výběr vhodné nabíječky pro váš telefon je poměrně snadný. Můžete si ji zakoupit přímo od výrobce, přečíst si recenze na internetových obchodech, nebo vyhledat doporučené nabíječky pro váš model telefonu. Vlastníte-li zařízení Apple, měli byste hledat nabíječky s certifikací MFi. V případě bezdrátových nabíječek se zaměřte na ty, které mají certifikaci Qi.

Vyvarujte se ohýbání a propichování telefonu

Fyzické poškození Li-ion baterie může vést ke zkratům, hromadění plynů nebo i ke vznícení. Pokud telefon nerozebíráte nebo ho neničíte pro zábavu, nemusíte se tohoto problému obávat. Při pádu telefonu se obvykle dříve poškodí jiné součásti, například displej, než baterie.

Proč k tomu dochází? Li-ion baterie obsahuje tenkou vrstvu lithia a tenkou vrstvu kyslíku, oddělené roztokem elektrolytu. Pokud dojde k protržení nebo propíchnutí této vrstvy, lithium a kyslík spolu zreagují a dojde k exotermickému rozkladu a termálnímu úniku.

K takové situaci může dojít i při výměně baterie. Proražení nebo ohnutí Li-ion baterie může způsobit mechanické problémy a pokud se s ní při instalaci nezachází správně, může se vznítit. Nedávno se například vznítil iPhone jedné ženě po výměně baterie v neautorizovaném servisu a některé Apple Store řešily požáry během výměny baterií iPhonu 6.

A jen tak na okraj, nepropichujte baterie pro zábavu. I když se vám možná podaří vyhnout se požáru nebo menší explozi, nevyhnete se toxickým plynům, které hořící Li-ion baterie uvolňuje.

Většina explozí telefonů je způsobena špatnou výrobou

I když přebíjení a přehřívání se jeví jako potenciální rizika, málokdy způsobí požár nebo explozi. Pomalé mechanické poruchy většinou zničí baterii dříve, než dojde k termálnímu úniku a vestavěná bezpečnostní opatření zabrání eskalaci těchto problémů.

Osud telefonu je nejčastěji určen už během výrobního procesu. Pokud má telefon „předurčeno“ k výbuchu, nemáte s tím moc co dělat.

Li-ion baterie obsahují lithium, extrémně nestabilní kov. Tato nestabilita je skvělá pro uchovávání a přenos elektrické energie, ale může být katastrofální, pokud je nesprávně smíchán s jinými kovy. Bohužel, Li-ion baterie musí obsahovat také nikl, kobalt a grafit. Během výroby se mohou tyto kovy usazovat na výrobním zařízení a kontaminovat vnitřek Li-ion baterie, což může vést k chemické nestabilitě, zkratům a výbuchům.

Problematická může být i nekvalitní montáž. Li-ion baterie jsou svařeny z různých dílů a špatné svařování může vést k velkému elektrickému odporu. Tento odpor vytváří teplo, které může velmi rychle způsobit zkraty a mechanické problémy.

Buďte klidní, váš telefon pravděpodobně nevybuchne

Během kontroverze s Galaxy Note 7 explodovalo, začalo hořet nebo se přehřálo od 90 do 100 kusů z celkového počtu 2,5 milionů dodaných kusů. To je méně než 1 %. I když stažení tohoto modelu z trhu pravděpodobně zabránilo dalším incidentům, je jasné, že exploze telefonů jsou extrémně vzácné.

To však neznamená, že byste měli přestat být opatrní. Než si koupíte nový telefon, doporučuje se zkontrolovat internetové recenze. I když pomalu se vyvíjející mechanické problémy vedou k výbuchu telefonu jen zřídka, není to riziko, které stojí za to podstupovat. Nenechávejte telefon v horkém autě, používejte spolehlivé a certifikované nabíječky a v žádném případě telefon nepropichujte ani neohýbejte.

Zdroje: Natural Communications/PMC, Univerzita baterie, Síla baterie, Michigan Engineering