Литий-ионный аккумулятор хранит энергию за счёт движения ионов лития между двумя электродами через электролит. В нормальных условиях этот процесс полностью контролируемый и безопасный. Однако повреждение, перегрев или неправильная зарядка могут запустить цепную реакцию, способную привести к возгоранию и даже взрыву.
Как внутри хранится энергия
Литий-ионный аккумулятор состоит из двух электродов — анода и катода — разделённых сепаратором и заполненных электролитом. Когда аккумулятор заряжается, ионы лития перемещаются от катода к аноду и «встраиваются» в его структуру. При разряде происходит обратный процесс: ионы возвращаются к катоду, создавая поток электронов во внешней цепи — именно этот поток и питает устройство.
Главное преимущество таких батарей — высокая плотность энергии. Литий — очень лёгкий металл, и его ионы легко перемещаются между слоями материалов электродов. Это позволяет хранить много энергии в небольшом объёме.
Почему аккумулятор может перегреться
Проблемы начинаются тогда, когда нарушается баланс. Если батарею перезаряжают, прокалывают или подвергают сильному нагреву, внутри может возникнуть короткое замыкание.
Сепаратор, который должен изолировать анод и катод, при высокой температуре может разрушиться. Тогда электроды соприкасаются напрямую — ток резко возрастает, начинается интенсивный нагрев.
Этот процесс называют «тепловым разгоном» (thermal runaway). Температура растёт лавинообразно, электролит начинает разлагаться, выделяются газы. Давление внутри корпуса увеличивается, и если его не удаётся сбросить, происходит воспламенение или разрыв корпуса.
Почему именно литий так опасен
Сам по себе литий активно реагирует с кислородом. Внутри батареи он находится в химически связанной форме, но при разрушении структуры может вступать в реакцию.
Дополнительную опасность создаёт органический электролит — он горюч. При высокой температуре он легко воспламеняется, и тогда аккумулятор не просто «взрывается», а горит с очень высокой температурой.
Что защищает современные аккумуляторы
Производители используют встроенные контроллеры, которые следят за напряжением, температурой и током. Если параметры выходят за пределы нормы, зарядка автоматически отключается.
В корпус добавляют клапаны сброса давления, а в электролит — добавки, замедляющие воспламенение. В смартфонах и ноутбуках система управления батареей (BMS) постоянно регулирует процесс зарядки.
Благодаря этим мерам случаи самовозгорания крайне редки по сравнению с количеством используемых устройств.
Как снизить риск
Опасность чаще всего возникает из-за механических повреждений или использования неоригинальных зарядных устройств. Перегрев, длительное хранение на солнце и попытки вскрытия корпуса значительно повышают риск.
Если батарея вздулась, стала заметно греться или быстро разряжаться, её лучше заменить. Повреждённый литий-ионный аккумулятор нельзя прокалывать или выбрасывать в обычный мусор — его необходимо сдавать в специализированные пункты утилизации.
Литий-ионные аккумуляторы — это пример технологии, где тонкий баланс химии и физики позволяет хранить огромный запас энергии в карманном устройстве. И хотя их потенциальная опасность реальна, при правильной эксплуатации они остаются одними из самых эффективных и безопасных источников питания в современной электронике.
