Литий-ионные аккумуляторы: ПОЧЕМУ они требуют уважения
Этим летом мы стали свидетелями мероприятия WHY (Чего хотят хакеры), которое проходило в Нидерландах, конечно же, с соответствующим бейджем. Многие бейджи в наши дни основаны на компьютерной эстетике QWERTY, чему я лично искренне рад. В этом устройстве для питания использовались батареи 18650 в конфигурации с двумя параллельными ячейками — О, это моя любимая литий-ионная батарея в моей любимой конфигурации! Конечно же, ничего плохого случиться не может?
Упс. Должен со стыдом признать, что это почти застало меня врасплох. Я просто искренне люблю ячейки 18650 во всей красе, которую они привносят в аппаратный взлом, и, должно быть, мое волнение застало меня врасплох. Они максимально приближены к «литий-ионному аккумуляторному модулю», который на удивление легко найти в большинстве уголков нашей планеты, дешево приобрести в больших количествах, легко подключить к вашим проектам и обладают огромным запасом энергии. Это идеальная ячейка для многих приложений, которыми я и многие другие хакеры дорожим.
К сожалению, 18650 ячеек были неудачным выбором для значка «ПОЧЕМУ» по нескольким причинам сразу. Если вы рассматриваете возможность создания проекта или даже продукта на базе 18650, позвольте мне показать вам, что именно сделало эти ячейки неподходящими и как вы могли бы обойти эти ограничения в своем собственном путешествии. Существует множество технических факторов, но я расскажу вам о социальных факторах, потому что именно они создают настоящую проблему.
Три тысячи участников
Главный социальный фактор можно свести к следующему: значок WHY, работающий на 18650, может вызвать пожар, если к нему прикоснуться монетой в 5 центов, брелком для ключей или металлической застежкой-молнией’мужская куртка. Это не станет препятствием для отдельного хакера, который осознает риск, хотя это, безусловно, неразумный выбор. Для трех тысяч участников? У вас нет шансов.
Элемент питания 18650 — это как старшая сестра батарейки типа АА: энергия у вас под рукой, просто вы играете с гораздо большей мощностью. Вы можете взять аккумулятор 18650 и использовать его для питания небольшого, но проворного робота на колесах, или сверхмощного фонаря, или портативного радиоприемника, обладающего высокой мощностью передачи. Вы также можете случайно отключить его питание, и это быстро приведет к неприятностям.
Короткое замыкание элемента питания 18650 — это на удивление простой способ расплавить металл и, как следствие, вызвать небольшой пожар. Кроме того, не так уж сложно закоротить ячейку 18650, особенно незащищенную. Это во многом объясняет, почему в устройствах, ориентированных на потребителя, используется AAs вместо 18650s — возможно, он менее мощный, но и значительно менее опасный элемент питания.
Инструкции ничего не делают!
ПОЧЕМУ было продано чуть более 3700 билетов. Я бы не стал ожидать 100-процентной посещаемости, но могу с уверенностью сказать, что собралось около трех тысяч человек. К сожалению, “три тысячи человек ” — это далеко не тот уровень, когда вы можете надеяться дать людям инструкции по работе с чем-то таким простым в обращении, как LiIon cells, даже для аудитории, условно относящейся к хакерам.
Конечно, вы можете попробовать давать людям инструкции. Вы можете поговорить с каждым получателем бейджа индивидуально, выпустить буклеты, демонстрирующие, что можно и чего нельзя делать с ячейкой 18650, добавить инструкции, нанесенные шелкографией, для напоминания на месте, или, возможно, попросить их подписать форму о выдаче, хотя вряд ли такой трюк будет законным в ЕС. К сожалению, организаторы и близко не подошли к тому, чтобы сделать что-либо из этого. Это также не имело бы особого значения, если бы они это сделали. Эти инструкции всегда и неизбежно будут игнорироваться значительным процентом пользователей.
Обращение с незащищенными батареями требует осторожности и наличия некоторого вспомогательного оборудования. Вы не можете надеяться на то, что вам удастся сохранить осторожность, в лучшем случае вы можете попробовать приобрести оборудование. Какое оборудование? Небольшой футляр для хранения сотовых телефонов (обязательно должен быть при транспортировке!), а также, по крайней мере, футляр для бейджа; насколько мне известно, в WHY не выпускали ни того, ни другого из этого ассортимента. Защитный пакет не подходит, если он не закрывает заднюю часть бейджа постоянно, потому что любая временная защита сводится на нет, когда начинающий хакер устает носить на шее две ячейки 18650 и бросает бейдж в палатку, не глядя. Куда он упадет? Надеюсь, не на что-нибудь металлическое.
Вы можете создать бейдж или любое другое устройство, используя незащищенные 18650-е, которые ожидают, что конечный пользователь будет обращаться с ними, как это делает WHY badge, и это будет более или менее безопасно, пока конечным пользователем являетесь вы сами, имея опыт работы с 18650, который я имею в виду. я уверен, что все будет в порядке. Отдаете его другу, без необходимости? Конечно, вы можете поговорить со своим другом и объяснить ему основы обращения с 18650, но вы все равно подвергаетесь некоторой степени риска. Я подозреваю, что ваш друг вполне может наотрез отказаться от такого подарка. Раздавая его сотне людей? Вы, по сути, играете с огнем в чужом доме.
Почему так произошло?
Компания Hackaday традиционно использовала элементы питания типа АА для наших бейджей, что, безусловно, помогло нам избежать любых проблем, связанных с литием. На большинстве других конференций использовались карманные аккумуляторы, которые традиционно поставляются с защитой от короткого замыкания и не угрожают воспламенением материалов от контакта с куском металла. Аккумуляторы 18650 даже не дешевле в масштабе — они, конечно, хороши, я уже писал столько же, но эти приятные моменты быстро сводятся на нет всей этой затеей с «firestarter».
С другой стороны, 18650 ячеек действительно подходят для хакера или небольшой команды хакеров, достаточно опытных, чтобы соблюдать осторожность, и это также хорошо работает в больших масштабах, когда ячейка постоянно находится в корпусе, как в большинстве пауэрбанков и ноутбуков. Он выходит из строя, как только вы начинаете ожидать, что люди будут вставлять и вынимать батарейки или переносить их отдельно. Уважение к литий-ионным батареям означает осознание их недостатков, а в случае элементов 18650 это означает, что вам не следует заставлять людей вручную обращаться с ними в больших масштабах.
Вот самое интересное о ситуации со значком «ЗАЧЕМ». Меня смутил переход значка WHY в этом году на 18650 ячеек вместо ячеек с защитой от перегрузки по току, которые использовались в предыдущих версиях WHY (MCH, SHA) без видимых проблем. Итак, я навел справки и из нескольких источников узнал, что решение об использовании 18650 было принято сверху вниз без особого учета физической безопасности. К сожалению, это имеет смысл — мы тоже видели, как это было реализовано.
Другие статьи: