Ключови изводи
- Смартфон на Samsung наскоро се запали в самолет като напомняне, че батериите не винаги са безопасни.
- Експертите казват, че опасността от батериите на джаджи нараства.
-
Едно решение за безопасността на батерията е използването на по-безопасни химикали.
Батериите на мобилните телефони продължават да се запалват, но изследователите работят за намиране на решение.
Смартфон Samsung Galaxy A21 беше последният, който попадна в новините, тъй като избухна в пламъци и принуди самолет да кацне. Няма сериозно пострадали при инцидента на международното летище Сиатъл-Такома, но според експертите опасността от батериите на джаджи нараства.
"Литиево-йонните батерии стават повсеместни в ежедневието в редица приложения в различни мащаби, от малки електронни устройства през електрически превозни средства, чак до големи инсталации за съхранение в мрежа", Гавин Харпър, изследовател на батерии в университета в Бирмингам, каза пред Lifewire в интервю по имейл. „Всяка технология, която съхранява огромно количество енергия в плътна среда, ще има присъщи предизвикателства за безопасността, ако тази енергия се освобождава неконтролируемо.“
Батерии в самолет
Както показа скорошното събитие в Сиатъл, въпреки десетилетия усилия за подобряване на безопасността, батериите все още могат да се запалят.
Част от проблема е, че инцидентите с батерията са игра на числа. Според анализаторите на GSMA 5,27 милиарда души в света имат мобилно устройство. От тях около 97% от американците притежават мобилен телефон, според Pew Research Center.
Ако литиево-йонна батерия даде късо съединение, което може да се случи, когато клетката на автомобилната батерия е пробита или изложена на топлина, това може да предизвика експлозия на огнена топка, която се запалва до 1300 градуса F за милисекунди. Подобно събитие е почти невъзможно да се оцелее, Джак Кавано, главен изпълнителен директор на компанията за технологии за батерии Nanotech Energy, обясни на Lifewire в имейл интервю.
Всеки иска устройство, което може да издържи цял ден със зареждане.
Производителите в електронната индустрия отдавна знаят за потенциалните рискове от запалимите формули в литиево-йонните батерии, твърди Кавано. Все пак, каза той, инциденти с литиево-йонни батерии в потребителски джаджи остават до голяма степен неотчетени. През февруари 2018 г. Комисията за безопасност на потребителските продукти на САЩ съобщи за над 25 000 инцидента с прегряване и запалване на батерии, включващи повече от 400 вида потребителски продукти за пет години.
А от 2012 г. до 2017 г. докладва за 49 изземвания на батерии с висока енергийна плътност, засягащи повече от 4 милиона устройства, включително мобилни телефони, скутери, електроинструменти и лаптопи.
Потушаване на пламъците
"Всеки иска устройство, което може да издържи цял ден със зареждане", каза Мика Питърсън, вицепрезидент на Battery Market, в имейл интервю за Lifewire.
Той добави, че литиево-йонните батерии са се превърнали в стандарт за всички наши устройства поради тяхната несравнима плътност на мощността.
"Никоя друга технология за батерии не се доближава до предлагането на същото количество мощност в малък форм-фактор, но това си има цена", каза Питърсън. „Литиево-йонните батерии могат да бъдат изключително експлозивни и тъй като съдържат всички горива и окислители, необходими за поддържане на огън дори във вакуум, могат да бъдат много трудни за гасене.“
Производителите са свели до минимум експлозиите и пожарите с вградена схема, която следи здравето и температурата на батерията, каза Питърсън. Тази схема се нарича система за управление на батерията или BMS и е във всяко устройство, което съдържа литиева батерия.
"BMS не може да спаси батерия от експлозия във всички случаи", каза Питърсън. „Добре рекламираният проблем преди няколко години с телефоните Samsung Galaxy Note 7 беше пример за лоши толеранси на дизайна и лош контрол на качеството, причиняващи пожари, дори когато BMS си вършеше работата."
Едно решение за безопасността на батериите е използването на по-безопасни химикали, предложи Питърсън. Той добави, че литиево-железно-фосфатните (LFP) батерии са пример за евтина химия за производство и много по-безопасни от литиево-йонните NMC химикали.
Всяка технология, която съхранява огромно количество енергия в плътна среда, ще има присъщи предизвикателства за безопасността, ако тази енергия се освобождава неконтролируемо.
Изследователи и учени работят за подобряване на съществуващите литиево-йонни батерии. Например, Nanotech Energy разработи собствена, незапалима графен-органолитна батерия, за която твърди, че е по-добра по отношение на безопасността и превъзхожда другите водещи литиево-йонни батерии, предлагани на пазара.
Учени от университета Дикин в Австралия разработват прототип на литиево-метална батерия, която е устойчива на пламък.
„Технологията е в процес на разработка от 2016 г., но университетът получи правителствено финансиране, за да помогне за по-нататъшното й развитие, и последните резултати са обещаващи“, каза Кавано.„Въпреки това изглежда, че широката комерсиализация на литиево-металните батерии е след години.“
