Kluczowe dania na wynos
- Niedawno smartfon Samsung zapalił się w samolocie, przypominając, że baterie nie zawsze są bezpieczne.
- Eksperci twierdzą, że rośnie zagrożenie związane z bateriami gadżetów.
-
Jednym z rozwiązań zapewniających bezpieczeństwo baterii jest stosowanie bezpieczniejszych środków chemicznych.
Baterie do telefonów komórkowych wciąż się palą, ale naukowcy pracują nad znalezieniem rozwiązania.
Smartfon Samsung Galaxy A21 był ostatnim, który pojawił się w wiadomościach o staniu w płomieniach i zmuszaniu samolotu do lądowania. Nikt nie został poważnie ranny w wypadku na międzynarodowym lotnisku Seattle-Tacoma, ale eksperci twierdzą, że zagrożenie związane z bateriami gadżetów rośnie.
„Baterie litowo-jonowe stają się wszechobecne w życiu codziennym w wielu zastosowaniach w różnych skalach, od małych urządzeń elektronicznych przez pojazdy elektryczne, aż do dużych instalacji magazynujących na skalę sieciową”, Gavin Harper, badacz baterii z University of Birmingham, powiedział Lifewire w e-mailowym wywiadzie. „Każda technologia, która przechowuje ogromne ilości energii w gęstym medium, będzie miała problemy z samoistnym bezpieczeństwem, jeśli energia ta zostanie uwolniona w sposób niekontrolowany”.
Baterie w samolocie
Jak pokazała niedawna impreza w Seattle, pomimo dziesięcioleci wysiłków na rzecz poprawy bezpieczeństwa, akumulatory nadal mogą się palić.
Częścią problemu jest to, że wypadki z bateriami to gra liczbowa. Według analityków GSMA, 5,27 miliarda ludzi na świecie posiada urządzenie mobilne. Według Pew Research Center około 97% Amerykanów posiada telefon komórkowy.
Jeśli dojdzie do zwarcia akumulatora litowo-jonowego, co może się zdarzyć, gdy ogniwo akumulatora samochodowego zostanie przebite lub wystawione na działanie wysokiej temperatury, może to spowodować eksplozję kuli ognia, która zapala się do 1300 stopni F w ciągu milisekund. Takie zdarzenie jest prawie niemożliwe do przetrwania, Jack Kavanaugh, dyrektor generalny firmy zajmującej się technologiami akumulatorów Nanotech Energy, wyjaśnił Lifewire w wywiadzie e-mailowym.
Każdy chce urządzenia, które może działać przez cały dzień na jednym ładowaniu.
Producenci w przemyśle elektronicznym od dawna wiedzą o potencjalnym ryzyku związanym z łatwopalnymi formułami w akumulatorach litowo-jonowych, twierdzi Kavanaugh. Mimo to, powiedział, incydenty związane z baterią litowo-jonową w gadżetach konsumenckich w dużej mierze nie są zgłaszane. W lutym 2018 r. amerykańska Komisja ds. Bezpieczeństwa Produktów Konsumenckich zgłosiła ponad 25 000 incydentów związanych z przegrzaniem i pożarem baterii obejmujących ponad 400 rodzajów produktów konsumenckich w ciągu pięciu lat.
W latach 2012-2017 odnotowano 49 przypadków wycofania baterii o wysokiej gęstości energii dotyczących ponad 4 milionów urządzeń, w tym telefonów komórkowych, skuterów, elektronarzędzi i laptopów.
Gaszenie płomieni
„Każdy chce urządzenia, które może działać przez cały dzień na jednym ładowaniu” – powiedział Lifewire Micah Peterson, wiceprezes Battery Market w wywiadzie e-mailowym.
Dodał, że baterie litowo-jonowe stały się standardem dla wszystkich naszych urządzeń ze względu na ich niezrównaną gęstość mocy.
„Żadna inna technologia baterii nie jest w stanie zaoferować takiej samej mocy w małej obudowie, ale ma to swoją cenę” – powiedział Peterson. „Akumulatory litowo-jonowe mogą być niezwykle wybuchowe, a ponieważ zawierają wszystkie paliwa i utleniacze potrzebne do podtrzymania pożaru nawet w próżni, ich ugaszenie może być bardzo trudne.”
Producenci zminimalizowali wybuchy i pożary dzięki wbudowanym obwodom, które monitorują stan i temperaturę baterii, powiedział Peterson. Obwód ten nazywa się systemem zarządzania baterią lub BMS i znajduje się w każdym urządzeniu, które zawiera baterię litową.
„BMS nie może uratować baterii przed eksplozją we wszystkich przypadkach”, powiedział Peterson. „Dobrze nagłośniony problem kilka lat temu dotyczący telefonów Samsung Galaxy Note 7 był przykładem złych tolerancji projektowych i złej kontroli jakości, powodując pożary, nawet gdy BMS wykonuje swoją pracę.„
Jednym z rozwiązań zapewniających bezpieczeństwo baterii jest stosowanie bezpieczniejszych środków chemicznych, zasugerował Peterson. Dodał, że baterie litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP) są przykładem taniej chemii w produkcji i znacznie bezpieczniejszej niż chemia litowo-jonowa NMC.
Każda technologia, która przechowuje ogromne ilości energii w gęstym medium, będzie miała problemy z samoistnym bezpieczeństwem, jeśli ta energia zostanie uwolniona w sposób niekontrolowany.
Naukowcy i naukowcy pracują nad udoskonaleniem istniejących akumulatorów litowo-jonowych. Na przykład firma Nanotech Energy opracowała zastrzeżony, niepalny akumulator grafenowo-organolitowy, który, jak twierdzi, zapewnia najwyższy poziom bezpieczeństwa i przewyższa inne wiodące akumulatory litowo-jonowe dostępne na rynku.
Naukowcy z Deakin University w Australii opracowują prototyp akumulatora litowo-metalowego, który jest odporny na płomienie.
„Technologia jest rozwijana od 2016 r., ale uniwersytet otrzymał fundusze rządowe na dalszy rozwój, a ostatnie wyniki są obiecujące” – powiedział Kavanaugh.„Nawet wydaje się, że do szerokiej komercjalizacji baterii litowo-metalowych dzielą nas lata”.
