Како нова технологија може учинити батерије безбеднијим

Батерије мобилних телефона се стално пале, али истраживачи раде на проналажењу решења.

Самсунг Галаки А21 паметни телефон је био најновији правити вести за запаљење и принудно слетање авиона. У несрећи на међународном аеродрому Сијетл-Такома нико није теже повређен, али стручњаци кажу да опасност од батерија за геџете расте.

„Литијум-јонске батерије постају свеприсутне у свакодневном животу у низу апликација на различитим скалама, од малих електронских уређаја преко електричних возила, па све до великих инсталација за складиштење на мрежи,“ Гавин Харпер, истраживач батерија на Универзитету у Бирмингему, рекао је за Лифевире у интервјуу е-поштом. "Свака технологија која складишти огромну количину енергије у густом медијуму имаће суштинске безбедносне изазове ако се та енергија неконтролисано ослобађа."

Батерије у авиону

Као што је недавни догађај у Сијетлу показао, упркос деценијама напора да се побољша безбедност, батерије и даље могу да сагоревају.

Део проблема је што су незгоде са батеријама игра бројева. Према аналитичарима ГСМА, 5,27 милијарди људи у свету има мобилни уређај. Од тога, око 97% Американаца поседује мобилни телефон, према истраживачком центру Пев.

Ако литијум-јонска батерија дође до кратког споја, што се може десити када је ћелија акумулатора аутомобила пробушена или изложена топлоти, то може произвести експлозију ватрене лопте која се запали на 1.300 степени Ф у милисекундама. Овакву појаву је скоро немогуће преживети, Џек Кавано, Извршни директор компаније за технологију батерија Нанотецх Енерги, објаснио је Лифевире-у у интервјуу е-поштом.

Произвођачи у оквиру електронске индустрије одавно знају за потенцијалне ризике запаљивих формула у литијум-јонским батеријама, тврди Кавано. Ипак, рекао је, инциденти са литијум-јонским батеријама у потрошачким гаџетима углавном остају непријављени. У фебруару 2018. објавила је америчка комисија за безбедност потрошачких производа преко 25.000 инцидената прегревања и пожара батерија који укључују више од 400 врста потрошачких производа током пет година.

А од 2012. до 2017. извештавало се 49 опозива батерија високе густине енергије за више од 4 милиона уређаја, укључујући мобилне телефоне, скутере, електричне алате и лаптопове.

Гашење пламена

„Сви желе уређај који може да траје цео дан на пуњењу“, Мицах Петерсон, потпредседник у Баттери Маркет, рекао је за Лифевире у интервјуу е-поштом.

Он је додао да су литијум-јонске батерије постале стандард за све наше уређаје због своје неупоредиве густине снаге.

„Ниједна друга технологија батерија није ни близу да понуди исту количину снаге у малом фактору форме, али то има своју цену“, рекао је Петерсон. „Литијум-јонске батерије могу бити изузетно експлозивне, а пошто садрже сва горива и оксидансе потребне за одржавање пожара чак и у вакууму, може бити веома тешко угасити их.

Произвођачи су минимизирали експлозије и пожаре помоћу уграђених кола која прате здравље и температуру батерије, рекао је Петерсон. Ово коло се назива систем за управљање батеријом или БМС и налази се у сваком уређају који садржи литијумску батерију.

"БМС не може спасити батерију од експлозије у свим случајевима", рекао је Петерсон. „Добро објављен проблем пре неколико година са Самсунг Галаки Ноте 7 телефонима био је пример лоше толеранције дизајна и лоше контроле квалитета што је изазвало пожаре чак и када БМС ради свој посао.

Једно решење за безбедност батерија је употреба безбеднијих хемија, предложио је Петерсон. Он је додао да су литијум-гвожђе-фосфатне (ЛФП) батерије пример јефтине хемије за производњу и много безбедније од литијум-јонских НМЦ хемија.

Истраживачи и научници раде на побољшању постојећих литијум-јонских батерија. На пример, Нанотецх Енерги је развио заштићену, незапаљиву Графен-Органолит батерију, за коју тврди да је супериорна у безбедности и да надмашује друге водеће литијум-јонске батерије доступне на тржишту.

Научници са Универзитета Деакин у Аустралији су развој прототипа литијум металне батерије који је отпоран на пламен.

„Технологија је у развоју од 2016. године, али универзитет је добио државно финансирање како би помогао у даљем развоју, а недавни резултати обећавају“, рекао је Кавано. „Чак и даље, чини се да је широка комерцијализација литијум металних батерија удаљена годинама.“