Результаты высокоскоростной компьютерной томографии ячейки литий-ионного аккумулятора за 15 секунд до аварии (вверху) и за 1 секунду до аварии (внизу). Источник: научная статья "In-operando high-speed tomography of lithium-ion batteries during thermal runaway " , Nature Communications 6, Article number: 6924 (2015), doi:10.1038/ncomms7924 (в открытом доступе)
Во второй половине августа в средствах массовой информации началась настоящая истерика после случаев самовозгораний телефонов модели Galaxy Note 7.
Владельцы любых электрических приборов знают, что батареи всегда
нагреваются при интенсивном использовании. Это вполне естественное свойство батарей. В то же время, инженер скажет вам , что любое
устройство с литий-ионным аккумулятором может взорваться при эксплуатации в определённых условиях. Как показывают результаты высокоскоростной рентгеновской компьютерной томографии и рентгенографии литий-ионных аккумуляторов , перегретая литий-ионная батарея создаёт нечто вроде цепной реакции, которая может привести к взрыву. Это касается не только телефонов, но вообще любых гаджетов. Задача конструкторов - внедрить меры безопасности, которые максимально снижают вероятность возгорания, хотя снизить её до нуля невозможно.
На практике такие взрывы Li-Ion аккумуляторов случаются редко, но они происходят регулярно . По данным официальной статистики Комиссии по безопасности потребительских товаров США, с 2002 года произошло 43 отзыва товаров с рынка по причине дефективных литий-ионных аккумуляторов. История с Galaxy Note 7 - вовсе не какая-то экстраординарная история, а вполне заурядная техническая проблема.
Как и в случае с пресловутыми самоубийствами на заводе Foxconn, здесь работает закон больших чисел. Помните, какой была на заводах Foxconn якобы из-за плохих условий труда? С января по май 2010 года на тайваньском заводе Foxconn произошло 10 самоубийств. Поднялся хай, что бедные китайцы жертвуют жизнями, собирая технику iPhone и iPad. Мол, работая 12 часов в день за $150 в месяц - это невыносимо, люди не выдерживают и самоубиваются.
Но всё выглядит совершенно иначе, если посмотреть на цифры. А именно, что на тайваньском «заводе» Foxconn, который является крупнейшей в мире фабрикой по производству компьютерных компонентов, работало 330 000 человек . Средний уровень самоубийств среди китайцев составляет 14 на 100 000 человек в год. Хотя люди в возрасте 65+ сводят счёты с жизнью гораздо чаще молодых, поэтому можно оценить нормальный уровень самоубийств среди молодёжи примерно в 10 на 100 000 человек в год. Таким образом, за прошедшие с начала года 147 дней там должно было произойти (330000/100000)*10*147/365 = 13,3 смерти. А в реальности произошло только 10, что значительно ниже среднего.
Вот и всё объяснение.
Тем не менее, общественное мнение трудно поддаётся логическим доводам, поэтому Foxconn предпочла не спорить, а купировать конфликт, повысить зарплату и улучшить условия работы, а позже вовсе объявила о .
Так в чём же проблема? Кто стоит за этой истерикой с «массовыми» взрывами смартфонов Samsung?
Во-первых, посмотрим на общий фон, когда истории начали вбрасывать в СМИ. Тот самый Galaxy Note 7 сразу после выхода считался самым лучшим смартфоном Samsung за всю историю компании. Некоторые называли его вообще абсолютно лучшим смартфоном на рынке.
И вот тут внезапно - история со взрывами, после которой компания была вынуждена объявить о масштабном отзыве смартфонов , об остановке производства смартфонов Note 7, о прекращении продаж. Бренд Note 7 окончательно похоронен. «Лучший в мире» смартфон навсегда уходит с рынка. Полное фиаско. Абсолютная победа «неизвестного» противника.
Сразу отметим, что действия Samsung были только отчасти вынужденными. Их можно назвать «чрезмерной реакцией», которую риск-менеджеры рекомендуют применять, чтобы абсолютно точно и полностью купировать потенциальные риски. Как и в случае с Foxconn, лучше прекратить борьбу и сразу сдаться, чем годами исправлять последствия урона для бренда, тем более что этот урон может быть непоправимым. Если не исправить ситуацию быстро и кардинально, то враг одержит не маленькую победу в локальном сражении, а большую победу в глобальной битве. К бренду Samsung в этом случае может навсегда приклеиться ярлык «производителя взрывающихся телефонов». В перспективе нескольких лет это может привести к значительной потере рыночной доли, снижению продаж, а в более отдалённой перспективе - даже к полному отказу компании от производства смартфонов. Чтобы гарантированно не допустить такого, корейские риск-менеджеры купировали проблему, отдав только «один город», то есть один только бренд Note 7.
Чисто математически лучше гарантированно потерять пару миллиардов долларов, чем получить десятипроцентную вероятность в сто раз больших потерь.
В модели Galaxy Note 7 компания уменьшила размеры смартфона, увеличив ёмкость аккумулятора. Было очевидно, что это достаточно рискованный шаг.
Повышенный риск из-за уменьшения объёма и закон больших чисел всё-таки сработали не в пользу корейской корпорации. Хотя были проданы 2,5 миллиона Galaxy Note 7, несколько десятков случаев возгораний аккумуляторов привлекли очень пристальное внимание СМИ.
Судя по всему, компания Samsung до сих пор так и не выяснила точную причину возгорания смартфонов даже после установки в них аккумуляторов другого производителя.
Кому же выгодно нанести удар по Samsung, раздув скандал? Просто посмотрим на статистику продаж смартфонов в мире непосредственно перед выходом Galaxy Note 7.
| Компания | Продажи, I кв. 2016 (тыс.) | Доля рынка, I кв. 2016 | Продажи, I кв. 2015 (тыс.) | Доля рынка, I кв. 2015 |
|---|---|---|---|---|
| Samsung | 81 186,9 | 23,2% | 81 122,8 | 24,1% |
| Apple | 51 629,5 | 14,8% | 60 177,2 | 17,9% |
| Huawei | 28 861,0 | 8,3% | 18 111,1 | 5,4% |
| Oppo | 16 112,6 | 4,6% | 6 585,1 | 2,0% |
| Xiaomi | 15 048,0 | 4,3% | 14 740,2 | 4,4% |
| Другие | 156 413,4 | 44,8% | 155 561,4 | 46,3% |
| Всего | 349 251,4 | 100,0% | 336 297,8 | 100,0% |
Как видим, на рынке происходят довольно неприятные вещи для одной американской компании с фруктовым именем. Первое место с большим отрывом укрепила за собой… угадайте кто. Правильно, Samsung. На втором месте находится компания Apple, которая довольно сильно отстаёт. Что ещё хуже для яблочной компании, отставание от Samsung значительно увеличилось за последний год. Продажи Apple за год снизились с 60,2 до 51,6 млн штук. И это на растущем рынке !
Что тут говорить, история со взрывами Samsung пришлась как нельзя вовремя.
Проблему исправили в новых партиях, но у многих пригорело.
Пока мир обсуждает про взорвавшийся iPhone 7 Plus, мы решили вспомнить случаи возгорания по-настоящему опасного устройства – Samsung Galaxy Note7.
Южнокорейская компания пропустила в своей линейке модель Note 6, посчитав, что количество и масштабность изменений в новом смартфоне позволяет «перепрыгнуть» одну ступеньку. Быть может, не стоило гневить богов арифметики и логики?
Samsung продала около 2,5 миллионов Galaxy Note7, но спустя пару недель запустила кампанию по их отзыву. Естественно оперативно сделать это не удалось, и мы практически ежедневно слышим новости о пострадавших владельцах Note7.
Все началось практически сразу после официального старта продаж.
1. После возгорания чуть не сгорел дом
Школьная учительница Парк Су-Джун (Park Soo-Jung) была вынуждена спешно покинуть собственную постель, когда неожиданно ее новенький Galaxy Note7 вспыхнул и наполнил спальню дымом. Учительница отделалась испугом и легкими синяками после падения из кровати.
2. Блогер демонстрирует сгоревший Galaxy Note7
На своем Youtube-канале пользователь Ариэль Гонзалес (Ariel Gonzalez) выложил видео, на котором демонстрируется сгоревший прямо на зарядке Samsung Galaxy Note7. В данный момент Гонзалес ведет переговоры с компанией Samsung о возмещении ущерба.
3. Вместе с Note7 полностью сгорел гараж
Уэсли Харцог (Wesley Hartzog) оставил заряжаться свой смартфон в гараже, который в итоге полностью выгорел. По словам Уэсли, он пропустил новость о том, что Samsung отзывает свою новинку в связи с проблемой возгорания аккумулятора.
4. Note7 стал причиной возгорания джипа
Американец Натан Дорначер (Nathan Dornacher) оставил заряжаться свой Galaxy Note7 в Jeep Grand Cherokee. Спустя какое-то время он услышал тревожный лай собаки, выглянул на улицу и обнаружил свой джип объятым пламенем.
5. Мужчина остался без штанов. Могло быть и еще хуже
Житель Флориды Джонатан Стробел (Jonathan Strobel) получил ожоги второй степени, когда Samsung Galaxy Note7 взорвался в переднем кармане его брюк. Джонатан планирует отсудить у южнокорейской компании 15 тысяч долларов.
6. Ребенок пострадал от возгорания Note7
Шестилетний мальчик из Бруклина получил легкие ожоги рук, после того как Samsung Galaxy Note7 загорелся прямо у него в руках. По словам бабушки ребенка, инцидент произошел, в момент когда внук смотрел видео на смартфоне, стоявшем на зарядке.
7. Смартфон Samsung повредил MacBook Pro
Китаец Хуэй Рендж (Hui Renjie) получил незначительные ожоги двух пальцев и повреждения своего MacBook от которого заряжался злосчастный Galaxy Note7. Любопытно, что по словам китайского пользователя устройство было из новой «безопасной» партии.
7. Samsung Galaxy S7 Edge тоже может быть небезопасен
На днях произошел еще один случай возгорания смартфона Samsung. На этот раз причиной пожара стал Galaxy S7 Edge. Смартфон загорелся, находясь на зарядке. Хозяйка дома Даниэль Бутье (Danielle Boutilier) была вынуждена вызывать пожарных. По ее словам, до момента возгорания смартфон постоянно перегревался. Случайное совпадение или все Galaxy S7 небезопасны пока непонятно.
Конечно, случаев взрывов и возгорания огненного флагмана Samsung Galaxy Note7 исчисляется десятками. Мы собрали те, которые широко освещались в прессе.
Самый большой провал в мобильной индустрии
2 сентября президент Samsung Mobile Кох Донг Джин (Koh Dong Jin) был вынужден публично принести свои извинения за самовоспламеняющиеся Galaxy Note7.
На сегодняшний день многие авиакомпании призвали пассажиров самолетов ограничить использование смартфона Samsung Galaxy Note7. Капитализация Samsung упала на $22 млрд , при этом аналитики отмечают, что потери компании будут еще больше. Речь идет не только о расходах в связи с отзывом, но также и об упущенных возможностях и престиже компании.
Чем больше в продажу выходит устройств с литий-ионными батареями, тем чаще в сети появляются сообщения о взрывающихся смартфонах или загорающихся портах зарядки. Такая проблема стала актуальной снова после того, как компания Samsung сообщила об в связи с сообщениями и жалобами на проблемы со взрывающейся батареей. Почему это случается - читайте в нашей статье.
Прежде всего стоит отметить, что шанс взрыва или воспламенения аккумулятора в электронном устройстве крайней мал, за исключением тех случаев, когда в конструкции устройства или самой батареи допущены серьезные ошибки. Даже в редких случаях, когда это случается, сама батарея - это зачастую не главная проблема. Также отметим, что в статье речь идет в основном только об опасностях литий-ионных аккумуляторов.
Причины взрыва или возгорания
Всего есть две основные причины, по которым батарея устройства может взорваться или загореться. Одна из них - деформация в результате падения или намеренного повреждения . Например, если сильно ударить по смартфону в ту часть, где находится батарея, то с большей долей вероятности стенки аккумулятора будут сломаны. Это приводит к утечке внутренностей и в последствии к короткому замыканию и возможно взрыву. Зачастую вы могли видеть это при забавных краш-тестах, где на видео записывается как человек издевается над смартфоном всеми возможными способами и в конце просто дубасит его молотком.GIF-анимация - что будет, если по аккумулятору ударить молотком
При простом падении с высоты человеческого роста такой исход маловероятен - слишком мала сила удара. Но если уронить аппарат с высоты нескольких этажей, то батарея скорее всего загорится или взорвется.
Сейчас - время, когда телефоны малоизвестных китайских производителей максимально популярны. Это еще одна проблема, связанная с батареями. Мелкие компании не покупают качественные батареи у Samsung или LG, так как они слишком дороги. Чтобы добиться низкой стоимости китайцам приходится закупать аккумуляторы не самого высокого качества . Зачастую в таких батареях нет так называемого предохранителя, который отключает зарядку при слишком высоком напряжении. Либо в таких батареях из-за дефектов производства встречаются микроскопические элементы металла. Они вступают в реакцию с содержимым батареи, в следствие чего происходит короткое замыкание.
Было зафиксировано не менее 35 случаев взрыва батареи у Galaxy Note 7
Третья и самая частая проблема - выделение слишком большого количества тепла при зарядке . Так как производители смартфонов постоянно хотят уменьшить время зарядки, то им приходится устанавливать контроллеры, которые подают большее количество тока в батарею. Конечно, побочным эффектом этого является выделение дополнительного тепла. Температура повышается не только в самой батарее, но также в контроллере, который находится рядом с аккумулятором. Перегрев приводит к эффекту, когда определенная область батареи не может быстро остыть. В итоге там образуется реакция, когда тепло накапливается до тех пор, пока не произойдет взрыв или возгорание.
При соблюдении всех норм быстрая зарядка с выдачей большого количества тепла не приведет к каким-то серьезным последствиям. Однако в случае с Galaxy Note 7 - это взрывы и возгорания. Компания Samsung уже признала, что в этих смартфонах установлены батареи разных партий. Видимо, одна из них была произведена с дефектами, что и приводит к проблемам.
Не оригинальная зарядка и переходники - вторая причина перегрева при зарядке. В случае с Galaxy Note 7, если верить официальным данным, взрывы вызваны дефектными аккумуляторами, то при использовании не оригинальных зарядных устройств и переходников может выйти из строя даже хорошая батарея.
Как избежать проблем с батареей
Чтобы ваш смартфон не расплавился при зарядке, нужно следовать простым правилам:- Используйте только оригинальное зарядное устройство, включая сам блок и кабель, если они разделены. Если «вилка» зарядки не подходит (китайская или британская), то лучше купите именно переходник, а не другое зарядное устройство.
- Используйте только оригинальные батареи. Если ваше устройство достаточно старое и вы решили заменить в нем аккумулятор, то покупайте только оригинальные. Альтернативные предложения могут быть дешевле, но потом они обойдутся вам дороже.
- Не обязательно заряжать аккумулятор на полную - достаточно 50 %, если вам этого хватит. Литий-ионные аккумуляторы не обладают так называемой памятью, поэтому их можно заряжать часто и не полностью. Но заряжать надо подходящим устройством, так как литий-ионные батареи уязвимы к низкому вольтажу.
- Не используйте устройство во время зарядки и не оставляйте аппарат в жарком месте. Играть или работать в браузере во время зарядки - не самая хорошая идея, так как это и без того повышает температуру внутри корпуса. Также не стоит оставлять на зарядке смартфон в жарком месте.
МОСКВА, 2 сен — РИА Новости . В минувшую среду компания Samsung объявила о приостановке продаж своего новейшего фаблета Galaxy Note 7, который с 19 августа появился на прилавках в 10 странах. Главная причина, за которую уже принес извинения президент мобильного подразделения Донг Джин Ко (Dong Jin Koh), — взрывы батарей во время зарядки.
Samsung может отозвать все свои Galaxy Note 7 из-за проблем с батареей Ожидается, что Samsung объявит о результатах своего расследования причин проблем с батареями, а также объявит ряд комплексных мер по решению этой проблемы либо в эти выходные, либо в начале следующей недели.Как бы там ни было, эта напасть преследует литий-ионные аккумуляторы уже третье десятилетие. А с апреля этого года "Международная ассоциация воздушного транспорта" (IATA) даже ввела временный запрет на провоз Li-ion аккумуляторов на пассажирских авиарейсах, если они не установлены в какое-либо устройство.
Суть проблемы
Литий-ионный аккумулятор, несмотря на все свои преимущества, — весьма капризный элемент. Его зарядка проходит по сложному алгоритму и всегда управляется специальным микроконтроллером, который постоянно отслеживает температуру и другие параметры батареи. На его эксплуатацию и хранение также накладывается масса ограничений. Такие аккумуляторы не терпят глубокого разряда, работы при отрицательных температурах и нагрева. Поэтому практически все устройства с ними имеют специальные контроллеры, отслеживающие их работу и отключающие аккумулятор в случае превышения его показателями критических значений.
Впрочем, сделать литий-ионный аккумулятор безопасным не так уж и сложно. Однако современные тенденции к уменьшению размеров аккумуляторов и их форм, а также эксперименты с химическим составом каждый раз возвращают разработчиков на исходные позиции. Главная проблема — это перегрев отдельных ячеек батареи вследствие повышения температуры или короткого замыкания внутри ячейки. Перегревающаяся ячейка может запустить цепную реакцию. А с учетом того, что входящий в состав аккумуляторов щелочной метал литий является легковоспламеняющимся, последствия могут быть самими печальными: резкое вздутие, возгорание или даже врыв.
Но если на каждом шагу работу аккумулятора отслеживают контроллеры, почему они взрываются? Причин может быть несколько.
Среди основных значится производственный брак, при котором слой изолятора между ячейками оказывается недостаточной толщины.
Также опасны удары или физические повреждения аккумулятора, и банальный перегрев. Например, если аккумулятор получил незначительные повреждения от падения с небольшой высоты, пользователь может не обратить на это внимание, но при этом состояние батареи может ухудшиться. Она может выйти из строя, даже не достигнув своего температурного предела.
Решить проблему можно более жестким регулированием. Но это приведет к удорожанию всей продукции и замедлению внедрения новых технологий. На что, в условиях постоянной конкуренции, компании просто не пойдут. Потому потребителям придется смириться с тем, что отдельные случаи возгораний могут и дальше происходить с продукцией самых известных брендов, таких как Apple, Samsung и любых других.
Впрочем, в начале этого года американские физики из Стэнфорда объявили о разработке специального предохранителя для аккумуляторов. Он состоит из наночастиц никеля, вставленных в тонкий лист из пластика и графена и автоматически отключает батарею, не дожидаясь реакции контроллера. Несмотря на кажущуюся простоту, внедрение этой разработки остается под вопросом, поскольку не убережет аккумуляторы в ста процентах случаев, но приведет к его удорожанию.
Правообладатель иллюстрации Reuters Image caption Samsung попытался доработать новую модель смартфона, но вновь стали поступать сообщения о неполадках
Компания Samsung объявила об остановке всех продаж новой модели своего смартфона Galaxy Note в связи с сообщениями о том, что возгорания устройств продолжаются даже после ремонта.
Компания также призвала потребителей, которые уже приобрели новую модель, не пользоваться ею и отключить питание, пока специалисты пытаются разобраться в причинах брака.
Что проиходит?
Samsung представила Galaxy Note 7 в августе. Тогда смартфон назвали одним из лучшим телефонов на базе Android. Он должен был стать основным конкурентом iPhone 7 компании Apple.
Однако вскоре от покупателей начали поступать жалобы на бракованные батареи, взрывающиеся при зарядке. По данным Samsung, речь идет лишь о 35 случаях возгорания на 2,5 миллиона аппаратов.
Но в итоге Samsung отозвала всю партию и выпустила улучшенную модель смартфона. Тогда компания заверила, что после произведенных исправлений пользоваться аппаратами безопасно.
Но на данный момент известно уже о двух случаях возгорания устройств, выданных потребителям вместо дефектных.
Покупателям, имеющим на руках оригинальный Galaxy Note 7 или обновленную модель, выданную взамен, рекомендовано отключить устройство, не использовать его и не пытаться каким-либо способом исправить дефект самостоятельно.
Samsung попросил всех своих оптовых и розничных партнеров по всему миру остановить продажу и обмен Galaxy Note 7 на период, пока продолжается расследование.
По мнению корейских СМИ, в ближайшее время Samsung, скорее всего, окончательно прекратит продажу нового смартфона.
Правообладатель иллюстрации AFP Image caption Скандал со смартфонами может серьезно ударить по репутации Samsung, говорят экспертыПочему они взрываются?
Samsung применяет стандартные литиево-ионные батареи, которыми пользуется вся отрасль - что же делает их столь опасными?
Важно понимать особенности конструкции таких батарей. Они содержат катод, анод и литий.
Катод и анод разделяются органическим жидким электролитом и пористой мембраной-сепаратором.
Литий перемещается через поры этой мембраны между катодом и анодом.
Если батарея заряжается слишком быстро, происходит выделение большого количества тепла, а вокруг анода могут формироваться чешуйки из лития, что может приводить к короткому замыканию.
Другие дефекты, которые могут приводить к короткому замыканию, включают присутствие загрязнений в виде небольшого количества металла или миниатюрных отверстий в корпусе смартфона, которые возникают после нескольких зарядок в результате температурных деформаций.
Как это сказалось на компании?
Скандал со смартфонами уже привел к падению капитализации корейской компании.
Только за два дня после начала скандала акции Samsung подешевели на 158 долларов. С учетом количества акций, находящихся в обращении, падение рыночной стоимости компании в начале сентября составило более 22 млрд долларов.
Во вторник на фоне новостей о повторном отзыве бракованных телефонов акции компании обвалились на 8%.
Как отмечает аналитик по вопросам технологий Эндрю Милроу, скандал со взрывающимися телефонами произошел в самый неблагоприятный момент для Samsung.
"Samsung наверстывал отставание от конкурентов. Но эта катастрофическая ошибка нанесет серьезный ущерб положению компании на рынке смартфонов", - сказал Милроу в интервью Би-би-си.
Нынешнее фиаско, по словам экспертов, может крайне негативно сказаться на степени доверия потребителей к продукции компании.
Комплектующие
