14Aug
Zatiaľ čo lítium-iónové batérie sú celkovo neuveriteľne bezpečné, veľmi príležitostne sa vznietia alebo explodujú.Keď sa to stane, ako je fiasko Samsung Galaxy Note 7 alebo nedávne stiahnutie notebooku od spoločnosti HP, je to vždy veľká novinka. Takže, čo sa deje a prečo batérie niekedy idú s treskou? Poďme zistiť.Nabíjateľné lítium-iónové batérie typu
- akumulátor, ktorý je vo vašom notebooku, telefóne, tablete a takmer všetko ostatné moderné zariadenia, ktoré vlastníte, ako aj elektrické autá a lietadlá, sú zodpovedné za revolúciu prenosného zariadenia. Bez lítium-iónových batérií by som nebol schopný napísať tento článok v kaviarni;namiesto toho by som musel byť pripojený k napájaciemu zdroju po celý čas.
Čo je vnútri lítium-iónovej batérie?
Aby ste pochopili, prečo lítium-iónové batérie niekedy zlyhajú, musíte vedieť, čo sa deje pod kapotou. Vo vnútri každej lítium-iónovej batérie sú dve elektródy - kladne nabitá katóda a záporne nabitá anóda sú oddelené tenkou vrstvou "mikroperperovaného" plastu, ktorý udržuje dve elektródy nedotknuté.Keď nabíjate lítium-iónovú batériu, lítiové ióny sú tlačené elektrickou energiou z katódy, cez mikroperferácie v separátore a elektricky vodivú kvapalinu a do anódy. Keď sa batéria vybije, naopak, stane sa s lítiovými iónmi prúdiacimi z anódy smerom k katóde. To je reakcia, ktorá napája svoj laptop.
Malé batérie, ako tie, ktoré sa nachádzajú v smartphonoch, majú zvyčajne len jednu lítium-iónovú bunku. Väčšie batérie, ako napríklad batérie v notebookoch, majú zvyčajne 6 až 12 článkov lítiových iónov. Batérie v elektrických autách a lietadlách môžu mať stovky buniek.
Čo spôsobuje výbuch lítium-iónovej batérie?
Samotná vec, ktorá robí lítium-iónové batérie takou užitočnou, je aj to, čo im dáva schopnosť vznietiť alebo explodovať.Lítium je naozaj skvelé pri skladovaní energie. Keď je uvoľnený ako pramienok, napája váš telefón celý deň.Keď je všetko uvoľnené, batéria môže explodovať.
Väčšina požiarov a výbuchov lítium-iónových batérií spôsobuje problém so skratom. Stane sa to, keď plastový separátor zlyhá a nechá dotyk anódy a katódy. A keď sa tieto dvaja stretnú, batéria sa začne prehrievať.
Existuje niekoľko dôvodov, prečo oddeľovač môže zlyhať:
- Nedostatočné konštrukčné alebo výrobné chyby: Batéria je zle navrhnutá, podobne ako v prípade poznámky Galaxy 7. V tomto prípade nebolo dostatočné miesto pre elektródy a separátorbatérie. V niektorých modeloch, keď sa batéria trochu rozšírila, nabíjala elektróda a spôsobila skrat. Dokonca aj dobre navrhnutá batéria môže zlyhať, ak kontrola kvality nie je udržiavaná dostatočne tesne alebo existuje nejaká chyba vo výrobe.
- Externé faktory: Extrémne teplo je takmer zaručené, že spôsobí poruchu. Batérie, ktoré zostali príliš blízko k zdroju tepla - alebo sa ulovili v ohni - je známe, že explodujú.Iný vonkajší faktor môže spôsobiť zlyhanie lithium-iontovej batérie. Ak príliš ztiahnete telefón( alebo príliš veľa krát), máte šancu poškodiť separátor a spôsobiť dotyk elektród. Ak prepichnete batériu( buď náhodou alebo úmyselne), takmer skoro spôsobíte skrat. Problémy s nabíjačkou
- : Nesprávne vyrobená alebo zle izolovaná nabíjačka môže tiež poškodiť lítium-iónovú batériu. Ak nabíjačka skráti alebo generuje teplo v blízkosti batérie, môže spôsobiť dostatočné poškodenie, aby spôsobilo zlyhanie. Preto odporúčame používať iba oficiálne nabíjačky( alebo prinajmenšom kvalitné tretie strany od renomovaných značiek).Lítium-iónové batérie majú zabudované ochranné prvky, ktoré zabraňujú nadmernému nabíjaniu. Aj keď tieto bezpečnostné opatrenia zlyhávajú, je prebytočné dobitie spôsobené prehriatím batérie.
- Tepelné únikové a viacnásobné bunky: Zatiaľ čo nie je relevantné pre jednobunkové batérie, ako sú tie, ktoré sa nachádzajú vo väčšine smartphonov( iPhone X má vlastne dve bunky), musí sa vybiť len jedna bunka batérie. Akonáhle sa jedna bunka prehrieva, dostanete domino efekt nazývaný "tepelné utieknutie". Pre batérie so stovkami buniek - ako sú tie, ktoré sa nachádzajú v modeli Tesla Model S - tepelná runaway má potenciál byť skutočne veľkým problémom.
Aj napriek tomu, že skúma, prečo batéria niekedy zlyhá, farbá desivý obraz, lítium-iónové batérie sú bezpečnou a vyspelou technológiou. Skutočnosť, že je to vždy nejaká správa, keď batéria exploduje neočakávane, ukazuje, ako zriedkavá udalosť je tá veľká porucha. Výrobcovia batérií umiestnili veľa ochranných prvkov, aby zabránili zlyhaniu batérií, alebo prinajmenšom zmiernili škody, ktoré môže spôsobiť porucha.
Foto kredit: wk1003mike / Shutterstock.com.