Электронные сигареты взрываются? Что необходимо об этом знать

Всякий раз, когда где-то взрывается электронная сигарета, таблоиды в свою очередь тут же взрываются
тревожными новостями, что вызывает беспокойство как вейперов, так и всех остальных. Все это создает
негативный имидж е-сигарет и благоприятную почву для антивейпинговых сообществ. Давайте разберемся,
какие на самом деле существуют риски и что можно сделать для большей безопасности.

Электронные сигареты не взрываются, аккумуляторы – да

Первое, и самое важное, что нужно прояснить: электронные сигареты не взрываются. А вот батареи могут,
особенно перезаряжаемые батареи, которые используются в большинстве модов. Соответственно, повреждение
электронной сигареты – следствие того, что была повреждена ее батарея.
 
Во-вторых, надо понимать, что более справедливо будет говорить о дегазации, а не о взрывах, т.к. последние
случаются чрезвычайно редко. Гораздо чаще случается, что постепенное повышение давления и температуры
внутри корпуса батареи приводит к разрушению и утечке раскаленных газов. Вырвавшаяся струя может причинить
ранения и ожоги.
 
И последнее, что стоит учитывать. Батареи для электронных сигарет не всегда обязательно находятся в устройстве.
Их можно просто положить в карман, не используя защитный футляр, где они в результате будут контактировать с
монетами или ключами. Контакт между положительным и отрицательным полюсами батареи сам по себе может вызвать
химическую реакцию внутри аккумулятора и поднять давление и температуру до значений, при которых происходит
газовая утечка.
 
Именно это и произошло в 2016-м году во французской Тулузе. Видео о взорвавшейся в кармане электронной сигарете
быстро разошлось по всему интернету, ролик с удовольствием демонстрировали многочисленные ТВ-каналы. Однако
впоследствии пострадавший парень признался, что в кармане у него находился запасной аккумулятор, полностью
заряженный и незащищенный. Об этом в СМИ сообщать не стали.
 
Таким образом, взрыв электронной сигареты - явление того же порядка, что взрыв ноутбука или беспроводных наушников.
Все эти гаджеты взрываются лишь потому, что в них находятся батареи.

Взрывы батарей касаются не только электронных сигарет

Важно подчеркнуть, что батареи для электронных сигарет - не единственные батареи, которые взрываются. Каждый год
происходит достаточно много взрывов разных литий-ионных батарей.
 
Смартфоны, планшеты, ноутбуки, даже электросамокаты периодически оказываются охваченными пламенем. Все знают
о случае с электромобилем Tesla, который произошел в 2016-м году в Биарице прямо во время рекламной кампании.
Несколько месяцев спустя такая же история повторилась в Норвегии.
 
И разумеется, все помнят печальную историю смартфона Samsung Galaxy Note 7. Сразу после его выпуска непосредственно
перед выходом основного конкурента iPhone 7 пресса запестрела сообщениями о случаях взрывов и самовозгораний Note 7.
Подобные случаи всегда заканчивались полным самоуничтожением устройства и периодически приводили к травмам людей,
ставших свидетелями этого. В итоге все авиакомпании мира запретили использовать и заряжать Note 7 в своих самолетах.
 

Как избежать самовозгорания батарей

Первое правило. Если вы храните или переносите батареи отдельно от вашего мода, никогда не оставляйте их в сумке или
кармане с незащищенными полюсами. Используйте соответствующие чехлы или кейсы для хранения, которые можно
приобрести в том числе и в нашем магазине. Стоят они недорого, зато обеспечивают надежную защиту вашим аккумуляторам.
 
Следите за своими устройствами, чтобы убедиться, что они работают, как надо. В частности регулярно проверяйте спирали
визуально и с помощью тестера. Если сопротивление спирали ниже, чем допустимое для вашего мода или батареи, это может
привести к неприятным последствиям. Такую спираль использовать нельзя.

 

Технические аспекты батарей

 У батарей есть несколько индикаторов. Все они важны:
- Химический состав (IMR, Li-Mn и т.д.);
- Размеры, состоящие из пятизначных номеров;
Первые две цифры обозначают диаметр в миллиметрах, следующие две – высота в миллиметрах, последняя характеризует
форму (0 – цилиндр, 1 – прямоугольная коробка). Например, батарея 18 650 имеет цилиндрическую форму диаметром 18 мм
и высотой 65 мм.
- Номинальный вольтаж (V);
- Емкость (mah);
- Продолжительный ток разряда (ma);
- Максимально допустимый кратковременно (пиковый) ток разряда (ma) (далее в тексте – МДТ).

Чему соответствует емкость?

Емкость – это индикатор количества электроэнергии, запасенной в батарее. Единицей измерения емкости служит
миллиампер-час, обозначаемый как mah.
 
Грубо говоря, аккумулятор емкостью 3000 mah способен выдавать непрерывный ток 500 ma в течение 6 часов. И он
проработает 3 часа, если сила тока будет 1000 ma. (На самом деле, меньше, чем 3 часа, т.к. график разряда батареи
с увеличением тока разряда резко загибается книзу).
Практически всегда заявленная емкость гарантируется производителем батареи в довольно щадящих условиях. С током
разряда 0,1-0,5А. Электронные сигареты всегда потребляют больше этих значений, поэтому батареи для них следует
выбирать с запасом емкости.

Что такое ток разряда?

Продолжительный ток разряда – это величина тока, которую батарея может поддерживать в течение продолжительного
периода времени. Но для электронных сигарет более актуальный параметр - максимально допустимый кратковременно (пиковый)
ток разряда, т.к. время затяжки обычно не превышает 5-10 секунд. Во многих модах максимальное время отсечки (выключения)
задается производителем и не превышает 10 секунд.
Максимально допустимый ток разряда является важным параметром, т.к. определяет верхний предел, за которым ток может
перегреться и разрушить аккумулятор. Это максимальный рабочий ток, который аккумулятор может обеспечить без риска.
В литий-ионных батареях его значение может указываться в амперах или условных единицах «С». 1С – это такой ток разряда,
при котором батарея емкостью 1  ампер-час (1Ah или 1000mah) разряжается за 1 час. То есть ток отдачи 1С для батареи
емкостью 3000 mah (или 3Аh) равно 1*3А=3А, а ток 3С для той же батареи равен 3*3А=9А

Состав

В электронных сигаретах могут использоваться батареи с различным химическим составом, но большинство из них содержит
литий (Li). Наличие лития делает батареи более легкими и менее подверженными “эффекту памяти”, сокращающему срок
службы аккумуляторных батарей.

Каждому моду – своя батарея

Для того чтобы избежать взрыва и любых других повреждений при использовании электронной сигареты, следует соблюдать
несколько правил. Основное из них: никогда не выходите за пределы максимального тока непрерывного разряда.

Для механических модов:

Для механических модов без электронных схем (без настроек, без дисплея, без защиты) наиболее подходящими являются
батареи типа IMR или гибрид (NCR-ICR) с высоким МДТ. В противном случае стоит выбрать аккумулятор со встроенной
схемой защиты.

Для электронных модов:

В отличие от механических модов, электронные имеют несколько электронных функций с дисплеем и от многих сбоев
защищены программно. Нет необходимости использовать с ними защищенные батареи, т.к. встроенный чипсет позаботится
о том, чтобы не допустить низкого сопротивления или короткого замыкания. Скорее наоборот, не следует использовать
защищенные батареи в электронных модах, т.к. плата мода может конфликтовать с платой защищенной батареи.

Как подобрать батареи по току?

Просто разделите мощность, на которой вы используете мод или вейп на три. Столько ампер должна уметь отдавать ваша
батарея. Например, если вы используете девайс на 30 ваттах, то батарея должна отдавать не менее 10А. Если вы используете
режим термоконтроля, то разделите на три максимальную мощность вашего вейпа. Т.к. в режиме термоконтроля мод пытается
выйти на максимальную мощность и снижает ее, анализируя температуру спирали. Таким образом, если ваш мод с
термоконтролем имеет максимальную мощность 75 ватт, то ваша батарея должна уметь отдавать не менее 25А.

Как покупать батареи?

Прежде всего не ведитесь на привлекательную упаковку неизвестных брендов. Красивые картинки не всегда служат гарантом качества.
Отдавайте предпочтение известным брендам, таким как Sony, Sanyo, LG, Samsung или Panasonic. Их репутация говорит сама за себя.
 

 Как утилизировать использованные батареи?

Не выбрасывайте батареи в обычную мусорку!
Относитесь к утилизации батарей ответственно, как человек, заботящийся об экологии. Многие металлы, содержащиеся в батареях,
не могут быть повторно переработаны. В ваших силах уменьшить воздействие человечества на планету. Для этого стоит всего лишь
выбрасывать отработавшие батарейки в специальные приемники или сдавать в центры утилизации, которые постепенно стали
появляться в каждом городе.

Когда пора выбрасывать использованные батареи?

Литий-ионный аккумулятор может храниться в оригинальной упаковке при комнатной температуре до 10 лет без ущерба для
емкости. Но условия хранения серьезно влияют на его долговечность.
 
Если аккумулятором пользуются, продолжительность срока его службы определяется количеством циклов заряда-разряда.
Также здесь важны условия зарядки. Быстрая зарядка батареи сокращает срок ее службы по сравнению с медленной.
 
При возникновении следующих факторов, батарею следует утилизировать немедленно:

• Как только батарея была повреждена.
• Если батарея подверглась удару (например, при падении), даже если явных следов повреждений не обнаружено.
• Если обертка была повреждена или поцарапана.
• Если батарея выглядит деформированной.
• Если при визуальном осмотре обнаруживаются пятна ржавчины.
• Если обнаружились проблемы с зарядкой или разрядкой.

Виды литий-ионных батарей

Функционирование литий-ионных батарей зависит от потока ионов лития между анодом (-) и катодом (+). Анод обычно
представляет собой графитовый полюс, в то время как состав катода может быть иным для приема ионов лития: оксид
кобальта (ICR или LCO), оксид марганца (IMR или LMO) или фосфат железа (IFR или LFP). Материал катода является
определяющим для производительности, надежности и безопасности.
 
Во время зарядки электроны перемещаются от катода к аноду. И они движутся в обратную сторону при использовании.
Этот вид аккумулятора менее подвержен сильному эффекту памяти или саморазряду.

В чем опасность?

Слабой стороной литий-ионных батарей является их нестабильность. Есть две основные причины, которые могут стать
причиной взрыва или самовозгорания:

• Короткое замыкание приводит к перегреву корпуса, что влечет за собой высвобождение газов, провоцирующее
• возгорание или взрыв, если оболочка внезапно разрывается. В большинстве случаев причиной такой реакции служит
• неправильная эксплуатация батареи.
   
•  Слишком интенсивное использование или переразряд могут приводить в движение ионы лития, которые в итоге
• скапливаются с одной стороны. Самокомпенсирование накопления металла приводит к образованию шероховатостей
• или дендритов (микроскопические древовидные наросты на аноде), которые проникают в электролит, вызывая
• предпосылки к короткому замыканию. Это медленная и невидимая реакция. Какое-то время она происходит без
• проявления внешних признаков, но ее эффект может быть таким же впечатляющим, как короткое замыкание батареи с двух полюсов.

До сих пор продолжаются исследования возможности уменьшить или подавить так называемую проблему дендритов.
Технология LiPO (литиевый полимер), содержащий литий-полимерный электролит вместо жидкости, от этой проблемы
избавлена, но ее МДТ значительно ниже, чем у любой литий-ионной батареи, поэтому она не вызывает интереса у вейперов.

Различия в типах литий-ионных батарей

ICR Li-ion батареи (LiCoO2)

ICR батареи с оксидом кобальта широко распространены и популярны среди вейперов из-за их высокой электрической
плотности. Номинальное напряжение составляет 3.7В, а напряжение после заряда 4.2В, напряжение при разряде
снижается до 3.2В.
 
МДТ относительно велик и составляет 0.5-2 С. Ожидаемый срок жизни также высок: до 300 циклов заряда-разряда у
обычных батарей и до 500 – у батарей высокого качества.
 
Этот тип батарей может пострадать от перезарядки (проблема дендритов, потеря емкости и сокращение срока службы).
У них более высокий риск взрыва из-за наличия кобальта и структуры самой батареи.
Некоторые ICR батареи оснащены электронной защитой в виде печатных плат. 
 
Текущее значение отсечки определяет, когда аккумулятор перестает работать. У электронной платы есть несколько
функций, среди которых:

• Защита от перезаряда;
• Защита при заряде;
• Защита от переразряда;
• Защита от перенапряжения;
• Защита от короткого замыкания.

Такие защищенные батареи обычно на 2 мм длиннее, чем незащищенные аналоги из-за наличия печатной платы на
отрицательном полюсе. Некоторые из них защищены просто тепловым предохранителем (съемным, либо несъемным).

IMR Li-ion батареи (LiMn2O4)

IMR батареи с оксидом марганца могут справляться с более высоким МДТ (от 5 до 15 С), но при этом у них более низкая
объемная плотность заряда по сравнению с ICR. Их емкость примерно на 40% ниже, чем у идентичных ICR батарей.
При этом LiMn2O4 не подвержена перезаряду, что делает их более безопасными, чем ICR.
 
Номинальное напряжение – 3.7В, а напряжение после заряда – 4.2В, напряжение при разряде снижается до 3.2В.
 
IMR менее подвержены взрывам и самовозгораниям, чем ICR. При отказе у них чаще случается дегазация. Обычно у них
нет электронной защиты, а иногда и клапана давления или вентиляционных отверстий.
 
INR батареи – это гибридная технология с оксидами кобальта и марганца. Они также подвержены самовозгоранию, как ICR.

IFR Li-ion батареи (LiFePO4)

У IFR батарей с железом МДТ составляет примерно 2С. Среднее номинальное напряжение – 3.2В, после заряда – 3.6В, при
разряде снижается до 2.8В.
 
Они намного более стабильны, чем IMR, и не требуют наличия печатной платы. Их продолжительность жизни выше, чем у IMR,
и превышает 1000 циклов заряда-разряда.
В отличие от своих собратьев литий-железные батареи не взрываются и не допускают выхода раскаленных газов.
Они нагреваются, но дегазации при этом не происходит.
 
Все будет хорошо, если...
 
Человечество занимается изготовлением перезаряжаемых аккумуляторов уже 200 лет. Технологии постоянно развиваются и
делают аккумуляторы все более емкими и безопасными. Если что-то идет не так, никакой злой магии в этом нет. Взрывы, как
и чудеса, не случаются сами по себе. Это касается и взрывов электронных сигарет.
 
Правильный подбор аккумулятора под ваши нужды и соблюдение несложных правил эксплуатации позволит вам уберечься
от неприятностей с батареями. Всегда читайте инструкцию к вашим батарейным модам и прочим электронным изделиям.
Не допускайте использования поврежденных батарей и храните ваши аккумуляторы в защитной упаковке. А многие моды
и вовсе позволяют заряжать аккумулятор через порт мини- или микро-USB, не вынимая его из корпуса.
 
 
Если вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями. Спасибо.