О том, как устроен пауэрбанк и почему его применение во время полета несет риски, рассказывает доктор технических наук, заведующий кафедрой «Автоматизации технологических процессов» Березниковского филиала ПНИПУ Андрей Затонский.
Портативное зарядное устройство (пауэрбанк) — устройство на базе литий‑ионных или литий‑полимерных батарей с контроллером и дополнительной электроникой. В его конструкцию входят одна или несколько аккумуляторных ячеек, плата, управляющая подачей и приемом энергии, преобразователь напряжения, а также разъемы для подключения внешних устройств и зарядки самого устройства.
Во время зарядки внутри литий‑ионного аккумулятора образуются положительно заряженные ионы лития, а при разрядке они отдают энергию катоду — положительному электроду, который служит принимающей стороной в этой электрохимической системе. Возвращаясь в структуру катода, ионы высвобождают энергию, питающую подключенное устройство.
«Ион лития сравнительно меньше, чем, например, ион никеля. Поэтому при тех же габаритах литиевые батареи накапливают больше энергии, чем металлогидридные. Кроме того, такие источники питания почти не деградируют со временем и выдерживают сотни циклов перезарядки», — отмечает Андрей Затонский.
Когда устройство выходит из‑под контроля
Литий — активный металл, легко вступающий в реакцию с компонентами воздуха. При повреждении аккумулятора просочившиеся наружу ионы могут воспламениться и спровоцировать дальнейшее разрушение корпуса. Литий‑ионные батареи также чувствительны к экстремальным режимам работы: перегреву, глубокому разряду и перезаряду.
Так, при приближении температуры электролита к 200 °C возгорание возникает прямо внутри оболочки. При слишком низком напряжении в батарее образуются дендриты — микроскопические игольчатые кристаллы, способные пробить изоляцию и вызвать короткое замыкание. В случае перезаряда происходит разложение электролита с выделением газа. Для предотвращения подобных ситуаций каждый аккумулятор оснащают встроенной платой защиты.
Почему зарядка гаджетов в самолете может быть опасной?
Основную угрозу представляет не сам факт наличия портативного зарядного устройства в салоне, а его активное использование во время полета. Вибрация и перепады давления могут повредить внутренние сепараторы и спровоцировать короткое замыкание. Скрытые дефекты, такие как микротрещины в разделительной пленке или осадок ионов лития, в наземных условиях зачастую остаются незамеченными, но в полете могут спровоцировать разгерметизацию корпуса устройства, что повышает вероятность аварийной ситуации.
«Производители проектируют пауэрбанки так, чтобы при штатной нагрузке температура не достигала опасных значений, однако на практике нагрев может превысить расчетный уровень — например, из‑за дефектов производства или старения аккумуляторных ячеек. Именно поэтому перевозка выключенного пауэрбанка безопаснее его активного использования в салоне», — объясняет ученый.
Согласно действующим авиационным правилам, портативные зарядные устройства запрещено сдавать в багаж — их разрешается провозить исключительно в ручной клади. Это требование обусловлено тем, что возгорание литиевой батареи в салоне можно оперативно обнаружить и потушить, тогда как в багажном отсеке пожар может развиваться незаметно, что существенно повышает риск серьезных последствий, подводит итог эксперт.