Bomba w kieszeni, czyli kilka słów o bateriach

Adrian Celej Android 2016-11-04

android-battery

 

Rynek mobilny jak i cały świat technologii przeszedł ogromną transformację. W przypadku telefonów zmieniło się dosłownie wszystko- procesory, moduły łączności, wyświetlacze, oprogramowanie. Coraz odważniej mówi się o końcu procesorów krzemowych i przejściu na np. grafen. Jedno pozostało niezmienne i nie widać żadnych ambicji na zmianę- baterie.

 

W tym roku minęło 20 lat od wprowadzenia w Polsce sieci GSM, za którą odpowiadało PTC. Dziś stare, grube cegły ustąpiły miejsca wielkim i cienkim… patelniom. Zarówno tamte jak i obecne telefony trapiły problemy z bateriami. Nie mam tu na myśli wybuchów, ponieważ telefony sprzedawały się w bardzo małej ilości i trzeba by mieć ogromnego pecha, aby trafić na wadliwy egzemplarz. Choć nie ukrywam, zdarzało się – znany mi jest przypadek napuchniętego zamiennika baterii Sony Ericssona CST-38. W swoim czasie widywałem takie podróbki na Allegro – czasem miały pojemność 4000 mAh. Jednak w tamtym czasie problemy były inne – stare baterie cierpiały na efekt pamięci. Ta wada po raz pierwszy została zaobserwowana w pewnym satelicie, który był poddawany częstym, niepełnym cyklom ładowania. Efekt pamięci nie był trwałym uszkodzeniem, można było zneutralizować jego skutki poprzez formowanie.

 

mobile-phones-evolution-6

 

Efekt pamięci to już historia, choć może kiedyś do nas powróci za sprawą ogniw LiFePO4. Jednak mimo ogromnego skoku technologicznego, mamy więcej problemów niż wcześniej. Obecnie w naszych domach goszczą sprzęty z coraz większą mocą obliczeniową. Niestety, mimo starań wielu firm muszą one pobierać więcej energii. Mimo tego, że wzrost energii oddawanej w postaci ciepła jest nieporównywalnie niższy od przyrostu mocy obliczeniowej, telefony mają coraz większy problem z pracą bez ładowania, przez więcej niż 1 dzień.  Owszem, swoje robi tu też podejście producentów, którzy chcą zaoferować jak najcieńszy telefon. Co z tego, że w pewnym momencie telefon zbyt cienki staje się niewygodny i jego miejsce znajduje się w pokrowcu. Jednak nie tylko głupota producentów jest tu winna, baterie po prostu nie chcą zwiększać pojemności. Owszem, da się zauważyć pewien progres, dzisiejsze ogniwa mieszczą około 2 razy więcej energii, niż jakieś 6-10 lat temu. Problem w tym, że w tamtych czasach telefony nie korzystały z rozbudowanego, multiplatformowego systemu, a z prostych systemów pisanych pod konkretne procesory. W przypadku Sony Ericssonów prawdopodobnie stosowana była modyfikacja systemu stworzonego przez Qualcomm – BREW OS. Podobieństwo w obu przypadkach jest rażące, a i skorzystanie ze zoptymalizowanego pod dane układy systemu jest bardzo realne. W każdym razie wymagania były znacznie mniejsze, dzięki czemu telefony potrafiły wytrzymać kilka dni bez ładowania.

 

Warto zaznaczyć że baterie urosły nie tylko pod względem pojemności, ale również fizycznie. Wymagania rynku zmieniły się, telefony z małych urządzeń urosły do mierzących 5-6″ patelni, a miniaturyzacja elektroniki pozwoliła zaoszczędzić trochę miejsca. No i wracamy do punktu wyjścia – elektronikę udało się zmniejszyć, jednocześnie zwiększając jej osiągi. Baterii już nie. Dlaczego? Obecnie znane ogniwa nie są w stanie przechowywać więcej energii. Tak jak wkrótce procesory krzemowe osiągną swój technologiczny kres (Intel wyznaczył go na 10nm), tak i z ogniw litowych nie da się wyciągnąć więcej. Dlaczego więc nie rozpocząć prac nad nowym typem akumulatorów? Przecież korzyści odczuł by cały świat! Tu sprawa jest skomplikowana i nieco… dziwna? Otóż przez pewien czas byliśmy zalewani doniesieniami naukowców, którym udało się stworzyć baterię zdolną przechować więcej energii. Problem w tym, że wszystkie te projekty jakoś ucichły. Jest wiele teorii spiskowych, tłumaczących taki stan rzeczy. Przeważnie oskarżają one koncerny paliwowe, którym nowy typ ogniw ma być nie na rękę. Nie będę jednak zagłębiał się w ten temat, jest to nic innego jak jedna z wielu teorii spiskowych.

 

battery_life

 

Niestety, istnieje większy problem niż wspomniana wyżej niska pojemność. Baterie wybuchały od dawna. Problem dotyczy różnych sprzętów – telefonów, tabletów, laptopów a nawet akumulatorów samochodowych. Znany jest mi przypadek, gdzie ktoś sprawdzał poziom cieczy akumulatora samochodowego, jednocześnie przyświecając sobie zapalniczką, ale zdarzają się też eksplozje „bez powodu”. Dlaczego tak się dzieje? Pomijając wspomniany czynnik ludzki, najczęstszym powodem jest wada fabryczna. Tak, obowiązują pewne normy, pewne rzeczy teoretycznie nie mogą mieć miejsca, jednak kto wie jak wygląda praca w fabryce, ten rozumie jak łatwo jest przez przypadek źle ustawić maszynę lub zrobić coś nie na czas. Przeważnie jak coś się wyprodukowało to jedzie dalej, szkoda czasu aby się wracać. Innym problemem jest niewiadome pochodzenie ogniw. W tym przypadku największym zagrożeniem jest tania elektronika z aliexpress oraz ten sam sprzęt, ale w normalnej cenie, sprowadzony przez niemyślących o konsekwencjach Januszy biznesu. Tutaj jako przykład podam pewien tani transmiter FM do kupienia za kilkanaście złotych. Początkowo działał poprawnie, lecz po kilku cyklach ładowania bateria miała trudności z naładowaniem się do „trzech kresek”. Im dłużej z niego korzystałem tym gorzej to wyglądało, obecnie nie da się naładować nawet do jednej kreski. Postanowiłem zdjąć plastikową osłonkę i znalazłem taki o to widok:

 

100_1796

 

Zagadka na dziś – to spuchnięte czy tak miało być? W każdym razie jest to najgorszej klasy odpad produkcyjny. Co w przypadku wybuchu? Prawdopodobnie producent, o ile jeszcze istnieje, nie przejmował by się tym. No właśnie, o ile istnieje. Kiedyś mało znana chińska firma NEO wypuściła model M1, który miał być pierwszym smartfonem z możliwością wyboru systemu – Android 4.2 lub Windows Phone 8.1. Szczegół w tym, że początkowo był tylko przestarzały Android, a WP miał pojawić się za kilka miesięcy. Trudno było mi uwierzyć w to, że firma która nie potrafi przeportować najnowszego Androida, przeportuje Windowsa na MediaTeka, ale postanowiłem zaczekać. Po dwóch latach wróciłem do sprawy, firma NEO nie istnieje, domena nieopłacona, przejęta przez rejestratora. To jest dopiero skok na kasę!

 

neo-troll-face

 

Omówiliśmy sobie specyfikę chińskiego rynku, wróćmy do baterii. W ostatnim czasie coś połączyło smartfony i bardzo popularne ogniwa 18650 stosowane głównie w bateriach laptopów i różnego typu domowych projektach. Są to… powerbanki. Ten rynek jest bardzo świeży i rośnie w bardzo szybkim tempie. Zaczęło się od niewinnych pojedynczych akumulatorków, dziś spotykamy powerbanki mieszczące nawet 6 akumulatorów. Niestety, ogniwa 18650 są mi bardzo dobrze znane. W przypadku laptopów raczej nie są groźne. Obecni na rynku producenci montują akumulatory odpowiedzialnych firm, takich jak Samsung, Sony czy Panasonic. Gotowe pakiety są szczelnie zabezpieczone, elektronika ładuje je tak ostrożnie, że marnuje znaczną część pojemności, ale to szczegół. Mimo tego zdarzały się wybuchy laptopów. Taka sytuacja jest skrajnie niebezpieczna, w laptopach montuje się minimum 4 (zazwyczaj 8) ogniwa, które w przypadku eksplozji wywołują reakcję łańcuchową. Jak to wygląda w typowym powerbanku? Trudno powiedzieć, bo ogniwa nie mają nawet podanego producenta. Trudno też zrozumieć cenę tych urządzeń. W mojej baterii od laptopa znajduje się 8 ogniw Samsunga 2200m Ah po 10 zł w hurcie za sztukę. Tymczasem mam pod ręką powerbank z deklarowaną pojemnością 20000 mAh za 35 zł. Chciałoby się powiedzieć, że komuś zera się pomyliły. Z matematyki nigdy dobry nie byłem, ale doliczyłem się 5 ogniw, co oznacza że każdy akumulator musi mieć po 4000 mAh. To zawyżanie pojemności możnaby porównać do cofania liczników w samochodach. Panie, co z tego że ma 20 lat, Niemiec naprawdę tylko 100 tysięcy zrobił. Być może tak jak droga z Niemiec do Polski to jakieś 1000 km – 100000 km (tam jest minus), tak droga z Chin do Polski dodaje 15000 mAh.

 

100_1799

 

Postanowiłem też zbadać sytuację na Allegro. Znalazłem akumulatory 8800 mAh za 3,75 zł. Ich producentem jest firma… Ultrafire.

 

zrzut_ekranu-1

 

Pomijam to, że produkcja takich ogniw jest nierealna. Dla porównania podam cenę baterii Panasonica której w chwili obecnej sprzedało się 265 sztuk. Ogniwo 3400mAh kosztuje prawie 18zł.

 

zrzut_ekranu

 

Dlaczego nie warto oszczędzać? Akumulatory 18650 są bardzo wrażliwe na zwarcia. Wiadomo jak to bywa – coś dostanie się do środka powerbanka, kogoś zaskoczy deszcz lub coś rozleje się w plecaku i nieszczęście gotowe. W swoim czasie widziałem historię pewnego użytkownika forum o e-papierosach, który takie ogniwo schował do kieszeni i pojechał do pracy. Doszło do zwarcia, rozgrzany do czerwoności akumulator pozostawił po sobie głębokie poparzenie i wypaloną dziurę w podłodze autobusu. Jednak do takiej reakcji nie musi dojść w wyniku zewnętrznego zwarcia. Często przegrzewające się ogniwo może osiągnąć wysoką temperaturę wewnętrzną, doprowadzić do stopienia separatora i zwarcia pod obudową. Cięcie kosztów może również spowodować np. pęknięcie separatora lub rozszczelnienie się ogniwa.

 

Od dawna twierdziłem, że kiedyś dojdzie do masowych eksplozji ogniw montowanych w jakiejś powszechnej elektronice. W mniejszej skali działo się to cały czas. Znam przypadek eksplozji pewnej Lumii, nie pamiętam jaki był to model, ale chyba 520. Sprawa nie została nagłośniona, dzięki czemu właścicielka dostała solidne odszkodowanie. Trudno powiedzieć ile takich spraw zostało zatajonych. Wróćmy do tematu. Afera z wybuchającymi Samsungami trochę mnie zdziwiła. Obstawiałem, że ofiarą wady fabrycznej zostanie produkt chińskiej firmy lub jakiś (chiński lub nie) budżetowiec. Tutaj oberwało się ogromnej firmie – producentowi świetnej elektroniki (i nieco gorszego oprogramowania, ale to moje zdanie) i ogniw które zawsze polecałem. Przez głupią wpadkę firma ma teraz ogromne problemy wizerunkowe.  Przy okazji wspomnę o kolejnej prawdopodobnej przyczynie eksplozji baterii – być może winna jest obudowa, która była zbyt ciasna. Przez brak miejsca miało dochodzić do wyginania się katod i anod co prowadziło do zwarć, wzrostu temperatury i eksplozji. Na zdjęciu poniżej znajduje się porównanie baterii od Samsung SDI i Amperex oraz uszkodzona bateria.

 

samsung-sdi-vs-atl-batte-2047e34060000

 

Nie przeraża was to, że ładujący się w nocy smartfon może się zapalić? Ja telefon ładuję przy samym łóżku. W nocy służy mi za zegarek i budzik nagrywający różne nocne odgłosy. Chodzi oczywiście o aplikację Sleep as Android – jak znajdą się chętni to mogę ją dokładniej opisać.

 

Do rzeczy – jeśli któregoś dnia dojdzie do samozapłonu lub eksplozji… to może mnie to nawet zabić, pewny na 99% pożar to inna historia. To się może zdarzyć każdemu, czego świetnym dowodem były historie wybuchających Samsungów. W nocy ładujemy też inne sprzęty – laptopy, tablety, zegarki, powerbanki, czytniki e-booków. Ryzyko istnieje zawsze, w ostatnim czasie jednak rośnie. Samsung pokazał nam, że nic nie jest już bezpieczne. Kupując telefon poważnego producenta, który prawie wszystko produkuje sam, wcale nie musimy czuć się bezpiecznie. Czy to się zmieni? W najbliższym czasie prawdopodobnie nie, producenci nie pracują nad ogniwami, które byłyby wolne od eksplozji. Jedyne innowacje jakich się doczekaliśmy to szybkie ładowanie, które może wręcz pogorszyć sytuację.

 

Jak się bronić? Mimo wszystko warto kupować sprawdzony sprzęt. Tanie powerbanki no-name kuszą pojemnością i ceną ale pomijany jest fakt różnych patologii w chińskich fabrykach oraz jawne oszukiwanie na pojemności. Tanie chińskie gadżety za „5 złotych” korzystają z odpadów produkcyjnych, za które nikt nie odpowiada. Warto czasem dopłacić do markowego sprzętu. Nawet jeśli wybuchnie, będzie można przynajmniej starać się o odszkodowanie, ponieważ większe firmy niechętnie znikają bez słowa. Na koniec – czy unikać Samsunga? Jeśli używałeś ich produktów, jesteś z nich zadowolony, to nie. To nadal świetny producent baterii. Incydent który się wydarzył, na pewno zostanie wykorzystany do zaostrzenia procedur obowiązujących w fabrykach. A przynajmniej sam będę korzystał z ich ogniw 18650.

 

Zobacz też: Sztuczna inteligencja Google stworzyła własny algorytm kryptograficzny, który nie wiadomo jak działa






Przewiń stronę, by przeczytać kolejny wpis
x