Mens lithium-ion-batterier i det store og hele er utroligt sikre, antager de meget meget lejlighedsvis eller eksploderer. Når det sker, som med Samsungs Galaxy Note 7-fiasko eller HP'er nyere laptop tilbagekaldelse , det er altid store nyheder. Så hvad sker der, og hvorfor går batterier nogle gange ud med et brag? Lad os finde ud af det.
RELATEREDE: HP husker nogle bærbare modeller på grund af let batterismeltning
Genopladelige lithium-ion-batterier - den slags batteri, der er inde i din bærbare computer, telefon, tablet og stort set alle andre moderne gadgets, du ejer, såvel som elbiler og fly - er ansvarlige for den bærbare enhedsrevolution. Uden lithium-ion-batterier ville jeg ikke være i stand til at skrive denne artikel siddende på en kaffebar; i stedet skulle jeg være tilsluttet en strømkilde hele tiden.
Hvad er der inde i et lithium-ion-batteri?
For at forstå, hvorfor lithium-ion-batterier undertiden fejler, skal du vide, hvad der foregår under emhætten. Inde i hvert lithium-ion-batteri er der to elektroder - den positivt ladede katode og den negativt ladede anode - adskilt af et tyndt ark "mikroperfereret" plast, der holder de to elektroder i berøring. Når du oplader et lithium-ion-batteri, skubbes lithiumioner af elektricitet fra katoden gennem mikroperferationer i separatoren og en elektrisk ledende væske og til anoden. Når batteriet aflades, sker det omvendte med lithiumionerne, der strømmer fra anoden mod katoden. Dette er reaktionen, der driver din bærbare computer.
Små batterier, som dem der findes i smartphones, har normalt kun en enkelt lithium-ion-celle. Større batterier, som dem i bærbare computere, har normalt mellem 6 og 12 lithium-ion-celler. Batterierne i elbiler og fly kan have hundredvis af celler.
Hvad eksploderer et litiumionbatteri?
Det, der gør lithium-ion-batterier så nyttige, er, hvad der også giver dem kapacitet til at antænde eller eksplodere. Lithium er virkelig fantastisk til at lagre energi. Når det frigives som en vedligeholdelseseffekt, styrer det din telefon hele dagen. Når det frigives alt på én gang, kan batteriet eksplodere.
De fleste lithium-ion-batteribrande og eksplosioner skyldes et kortslutningsproblem. Dette sker, når plastudskilleren fejler og lader anoden og katoden røre ved hinanden. Og når de to kommer sammen, begynder batteriet at blive overophedet.
Der er en række grunde til, at separatoren kan mislykkes:
- Dårligt design eller fabrikationsfejl: Batteriet er dårligt designet, som med Galaxy Note 7 . I så fald var der ikke nok plads til elektroderne og separatoren i batteriet. I nogle modeller, når batteriet udvidede sig lidt, da det blev opladet, bøjes elektroderne og forårsagede kortslutning. Selv et veldesignet batteri kan mislykkes, hvis kvalitetskontrol ikke holdes tæt nok, eller der er en defekt i fremstillingen.
- Eksterne faktorer: Ekstrem varme er næsten garanteret at forårsage en fejl. Batterier, der er efterladt for tæt på en varmekilde - eller fanget i en brand - har været kendt for at eksplodere. Andre eksterne faktorer kan også få et lithium-ion-batteri til at gå i stykker. Hvis du taber din telefon for hårdt (eller for mange gange), er der en chance for at du beskadiger separatoren og får elektroderne til at røre ved. Hvis du gennemborer batteriet (enten ved et uheld eller med vilje), vil du næsten helt sikkert forårsage kortslutning.
RELATEREDE: Hvad skal jeg gøre, når din telefon eller bærbare computer har et hævet batteri
- Problemer med opladeren: En dårligt fremstillet eller dårligt isoleret oplader kan også beskadige et lithium-ion-batteri. Hvis opladeren kortslutter eller genererer varme i nærheden af batteriet, kan den skade nok til at forårsage fejl. Derfor anbefaler vi bruger kun officielle opladere (eller i det mindste tredjeparts af høj kvalitet fra velrenommerede mærker). Lithium-ion-batterier har indbyggede beskyttelser, der forhindrer overopladning. Selvom disse sikkerhedsforanstaltninger mislykkes meget sjældent, er overopladning en god måde at overophede et batteri på.
- Termisk løb og flere celler: Selvom det ikke er relevant for enkeltcellebatterier som dem, der findes i de fleste smartphones (iPhone X har faktisk to celler), skal kun en battericelle mislykkes, før hele batteriet går. Når en celle overophedes, får du en dominoeffekt kaldet "termisk løbsk." For batterier med hundredvis af celler - ligesom dem i Tesla Model S - har termisk runaway potentialet til at være et rigtig stort problem.
Selvom man undersøger, hvorfor batteriet undertiden svigter, tegner et skræmmende billede, er lithium-ion-batterier en sikker og moden teknologi. Det faktum, at det altid er nyt, når et batteri eksploderer uventet, viser, hvor sjældent en begivenhed de store fejl er. Batteriproducenter har indført en række beskyttelsesforanstaltninger for at forhindre, at batterier svigter, eller i det mindste mindske den skade, som en fejl kan forårsage.
Fotokredit: wk1003mike /Shutterstock.com.
