Kľúčové poznatky
- Smartfón Samsung nedávno vzplanul v lietadle ako pripomienka, že batérie nie sú vždy bezpečné.
- Odborníci tvrdia, že nebezpečenstvo spôsobené batériami gadgetov rastie.
-
Jedným riešením bezpečnosti batérií je používanie bezpečnejších chemikálií.
Batérie mobilných telefónov neustále horia, no výskumníci pracujú na nájdení riešenia.
Smartfón Samsung Galaxy A21 bol posledným, ktorý priniesol správy o tom, že vzbĺkol a prinútil pristáť lietadlo. Pri nehode na medzinárodnom letisku Seattle-Tacoma sa nikto vážne nezranil, no podľa odborníkov narastá nebezpečenstvo spôsobené batériami gadgetov.
"Lítium-iónové batérie sa stávajú všadeprítomnými v každodennom živote v celom rade aplikácií v rôznych mierkach, od malých elektronických zariadení cez elektrické vozidlá až po veľké sieťové úložiská," Gavin Harper, výskumník batérií na univerzite v Birminghame, povedal Lifewire v e-mailovom rozhovore. „Akákoľvek technológia, ktorá uchováva obrovské množstvo energie v hustom médiu, bude mať problémy s vnútornou bezpečnosťou, ak sa táto energia uvoľní nekontrolovateľne.“
Batérie v lietadle
Ako ukázala nedávna udalosť v Seattli, napriek desaťročiam úsilia o zvýšenie bezpečnosti môžu batérie stále horieť.
Súčasťou problému je, že nehody batérie sú hra s číslami. Podľa analytikov z GSMA má 5,27 miliardy ľudí na svete mobilné zariadenie. Z toho asi 97 % Američanov vlastní mobilný telefón, podľa Pew Research Center.
Ak dôjde k skratu lítium-iónovej batérie, ku ktorému môže dôjsť pri prepichnutí článku autobatérie alebo pri vystavení teplu, môže dôjsť k výbuchu ohnivej gule, ktorá sa zapáli na 1 300 stupňov F v priebehu milisekúnd. Takúto udalosť je takmer nemožné prežiť, vysvetlil Jack Kavanaugh, generálny riaditeľ spoločnosti na výrobu batérií Nanotech Energy, pre Lifewire v e-mailovom rozhovore.
Každý chce zariadenie, ktoré vydrží celý deň na jedno nabitie.
Výrobcovia v elektronickom priemysle už dlho vedia o potenciálnych rizikách horľavých zložení v lítium-iónových batériách, tvrdí Kavanaugh. Napriek tomu povedal, že incidenty s lítium-iónovými batériami v spotrebiteľských prístrojoch sú väčšinou neohlásené. Vo februári 2018 Komisia USA pre bezpečnosť spotrebiteľských výrobkov oznámila viac ako 25 000 prípadov prehriatia a požiaru batérie, ktoré sa týkali viac ako 400 typov spotrebných výrobkov za päť rokov.
A od roku 2012 do roku 2017 oznámila 49 stiahnutí batérií s vysokou energetickou hustotou z viac ako 4 miliónov zariadení vrátane mobilných telefónov, skútrov, elektrického náradia a notebookov.
Quenching the Flames
„Každý chce zariadenie, ktoré vydrží na jedno nabitie celý deň,“povedal Micah Peterson, viceprezident spoločnosti Battery Market, v e-mailovom rozhovore pre Lifewire.
Dodal, že lítium-iónové batérie sa stali štandardom pre všetky naše zariadenia, pretože majú bezkonkurenčnú hustotu energie.
„Žiadna iná technológia batérií sa ani nepribližuje k tomu, aby ponúkla rovnaké množstvo energie v malom prevedení, ale stojí to niečo,“povedal Peterson. "Lítium-iónové batérie môžu byť extrémne výbušné, a keďže obsahujú všetky palivá a okysličovadla potrebné na udržanie ohňa aj vo vákuu, môže byť veľmi ťažké ich uhasiť."
Výrobcovia minimalizovali výbuchy a požiare pomocou vstavaných obvodov, ktoré monitorujú stav batérie a teplotu, povedal Peterson. Tento obvod sa nazýva Battery Management System alebo BMS a je v každom zariadení, ktoré obsahuje lítiovú batériu.
"BMS nedokáže vo všetkých prípadoch zachrániť batériu pred výbuchom," povedal Peterson. „Pred niekoľkými rokmi dobre propagovaný problém s telefónmi Samsung Galaxy Note 7 bol príkladom zlých konštrukčných tolerancií a zlej kontroly kvality spôsobujúcich požiare, aj keď BMS robil svoju prácu."
Jedným z riešení pre bezpečnosť batérií je používanie bezpečnejších chemikálií, navrhol Peterson. Dodal, že lítium-železofosfátové (LFP) batérie sú príkladom lacnej chémie na výrobu a oveľa bezpečnejšej ako lítium-iónová NMC chémia.
Akákoľvek technológia, ktorá uchováva obrovské množstvo energie v hustom médiu, bude mať problémy s vnútornou bezpečnosťou, ak sa táto energia uvoľní nekontrolovateľne.
Výskumníci a vedci pracujú na zlepšení existujúcich lítium-iónových batérií. Napríklad spoločnosť Nanotech Energy vyvinula patentovanú, nehorľavú grafénovo-organolytovú batériu, o ktorej tvrdí, že je lepšia z hľadiska bezpečnosti a prevyšuje ostatné popredné lítium-iónové batérie dostupné na trhu.
Vedci z Deakin University v Austrálii vyvíjajú prototyp lítiovo-kovovej batérie, ktorá je odolná voči ohňu.
"Technológia sa vyvíja od roku 2016, ale univerzita získala vládne financovanie na jej ďalší rozvoj a posledné výsledky sú sľubné," povedal Kavanaugh.„Aj tak sa zdá, že široká komercializácia lítiových kovových batérií je vzdialená roky.“
