Bagaimana Teknologi Baru Dapat Membuat Baterai Lebih Aman

Baterai ponsel terus terbakar, tetapi para peneliti sedang bekerja untuk menemukan solusi.

Smartphone Samsung Galaxy A21 adalah yang terbaru untuk membuat berita untuk meledak menjadi api dan memaksa pesawat untuk mendarat. Tidak ada yang terluka parah dalam kecelakaan di Bandara Internasional Seattle-Tacoma, tetapi para ahli mengatakan bahaya dari baterai gadget semakin meningkat.

"Baterai Lithium-Ion menjadi ada di mana-mana dalam kehidupan sehari-hari dalam berbagai aplikasi pada skala yang berbeda, semua mulai dari perangkat elektronik kecil hingga kendaraan listrik, hingga instalasi penyimpanan skala besar," Gavin Harper, seorang peneliti baterai di University of Birmingham, mengatakan kepada Lifewire dalam sebuah wawancara email. "Setiap teknologi yang menyimpan sejumlah besar energi dalam media padat akan memiliki tantangan keamanan intrinsik jika energi itu dilepaskan secara tak terkendali."

Baterai di Pesawat

Seperti yang ditunjukkan oleh peristiwa baru-baru ini di Seattle, meskipun telah dilakukan upaya selama puluhan tahun untuk meningkatkan keselamatan, baterai masih dapat terbakar.

Sebagian dari masalahnya adalah kecelakaan baterai adalah permainan angka. Menurut analis di GSMA, 5,27 miliar orang di dunia memiliki perangkat seluler. Dari itu, sekitar 97% orang Amerika memiliki ponsel, menurut Pusat Penelitian Pew.

Jika korsleting baterai lithium-ion, yang dapat terjadi ketika sel baterai mobil tertusuk atau terkena panas, itu dapat menghasilkan ledakan bola api yang menyala hingga 1.300 derajat F dalam milidetik. Kejadian seperti itu hampir tidak mungkin untuk bertahan, Jack Kavanaugh, CEO perusahaan teknologi baterai Nanotech Energy, menjelaskan kepada Lifewire dalam sebuah wawancara email.

Produsen dalam industri elektronik telah lama mengetahui tentang potensi risiko formula yang mudah terbakar dalam baterai lithium-ion, klaim Kavanaugh. Namun, katanya, insiden baterai lithium-ion di gadget konsumen sebagian besar tidak dilaporkan. Pada Februari 2018, Komisi Keamanan Produk Konsumen AS melaporkan lebih dari 25.000 insiden panas berlebih dan kebakaran baterai yang melibatkan lebih dari 400 jenis produk konsumen selama lima tahun.

Dan dari 2012 hingga 2017, itu melaporkan 49 penarikan kembali baterai berdensitas energi tinggi mengenai lebih dari 4 juta perangkat, termasuk ponsel, skuter, perkakas listrik, dan laptop.

Memadamkan Api

"Semua orang menginginkan perangkat yang dapat bertahan sepanjang hari dengan sekali pengisian daya," Micah Peterson, wakil presiden di Pasar Baterai, mengatakan kepada Lifewire dalam sebuah wawancara email.

Dia menambahkan bahwa baterai lithium-ion telah menjadi standar untuk semua perangkat kami karena kepadatan daya yang tak tertandingi.

"Tidak ada teknologi baterai lain yang menawarkan jumlah daya yang sama dalam faktor bentuk kecil, tetapi ini membutuhkan biaya," kata Peterson. "Baterai Lithium-Ion bisa sangat eksplosif, dan karena mengandung semua bahan bakar dan oksidator yang dibutuhkan untuk mempertahankan api bahkan dalam ruang hampa, mereka bisa sangat sulit untuk dipadamkan."

Pabrikan telah meminimalkan ledakan dan kebakaran dengan sirkuit built-in yang memantau kesehatan dan suhu baterai, kata Peterson. Sirkuit ini disebut Sistem Manajemen Baterai, atau BMS, dan ada di setiap perangkat yang berisi baterai lithium.

"BMS tidak dapat menyelamatkan baterai dari ledakan dalam semua kasus," kata Peterson. "Masalah yang dipublikasikan dengan baik beberapa tahun lalu dengan ponsel Samsung Galaxy Note 7 adalah contoh toleransi desain yang buruk dan kontrol kualitas yang buruk yang menyebabkan kebakaran bahkan dengan BMS yang melakukan tugasnya."

Salah satu solusi untuk keamanan baterai adalah penggunaan bahan kimia yang lebih aman, saran Peterson. Dia menambahkan bahwa baterai lithium iron phosphate (LFP) adalah contoh bahan kimia yang murah untuk diproduksi dan jauh lebih aman daripada bahan kimia lithium-ion NMC.

Para peneliti dan ilmuwan sedang bekerja untuk meningkatkan baterai lithium-ion yang ada. Sebagai contoh, Energi Nanoteknologi telah mengembangkan baterai Graphene-Organolyte eksklusif yang tidak mudah terbakar, yang diklaim lebih unggul dalam keamanan dan mengungguli baterai lithium-ion terkemuka lainnya yang tersedia di pasar.

Para ilmuwan di Deakin University di Australia adalah mengembangkan prototipe baterai logam lithium yang tahan api.

"Teknologi ini telah dikembangkan sejak 2016, tetapi universitas menerima dana pemerintah untuk membantu mengembangkannya lebih lanjut, dan hasil terbaru menjanjikan," kata Kavanaugh. "Meski begitu, tampaknya komersialisasi luas baterai logam lithium masih bertahun-tahun lagi."