Змістовий покажчик
Ключові висновки
- Смартфон Samsung нещодавно загорівся в літаку, нагадуючи, що батареї не завжди безпечні.
- Експерти кажуть, що небезпека від акумуляторів гаджетів зростає.
- Одним із рішень безпеки акумуляторів є використання безпечніших хімікатів.
Батареї мобільних телефонів постійно загоряються, але дослідники працюють над пошуком рішення. Смартфон Samsung Galaxy A21 став останнім, хто потрапив у новини за те, що спалахнув і змусив літак приземлитися. Під час аварії в міжнародному аеропорту Сіетл-Такома ніхто серйозно не постраждав, але експерти кажуть, що небезпека від акумуляторів гаджетів зростає. «Літій-іонні батареї стають повсюдними в повсякденному житті в різних сферах застосування, починаючи від невеликих електронних пристроїв і електромобілів, аж до великих мережевих накопичувачів», — Гевін Харпер, дослідник батарей. в Університеті Бірмінгема, сказав Lifewire в електронному інтерв’ю. «Будь-яка технологія, яка зберігає величезну кількість енергії в щільному середовищі, матиме проблеми з внутрішньою безпекою, якщо ця енергія буде вивільнятися неконтрольовано».
Акумулятори в літаку
Як показала нещодавня подія в Сіетлі, незважаючи на десятиліття зусиль для підвищення безпеки, батареї все ще можуть горіти. Частково проблема полягає в тому, що аварії акумуляторів є грою чисел. За даними аналітиків GSMA, 5,27 мільярдів людей у світі мають мобільні пристрої. За даними дослідницького центру Pew, близько 97% американців мають мобільний телефон. У разі короткого замикання літій-іонної батареї, що може статися, коли елемент автомобільної батареї пробитий або піддається впливу тепла, це може призвести до вибуху вогненної кулі, яка спалахне до 1300 градусів F за мілісекунди. Таке явище майже неможливо пережити, пояснив Lifewire в інтерв’ю електронною поштою Джек Кавано, генеральний директор компанії з виробництва батарей Nanotech Energy. Усі хочуть пристрій, який може працювати цілий день на зарядці. Кавано стверджує, що виробники електронної промисловості давно знають про потенційні ризики легкозаймистих компонентів літій-іонних батарей. Проте, за його словами, про випадки використання літій-іонних акумуляторів у споживчих гаджетах майже не повідомляють. У лютому 2018 року Комісія з безпеки споживчих товарів США повідомила про понад 25 000 випадків перегріву та займання батареї понад 400 типів споживчих товарів протягом п’яти років. А з 2012 по 2017 рік було повідомлено про 49 відкликань акумуляторів з високою щільністю енергії, що стосуються понад 4 мільйонів пристроїв, включаючи мобільні телефони, скутери, електроінструменти та ноутбуки.
Гасіння полум’я
«Кожен хоче пристрій, який може працювати цілий день на зарядці», — сказав Міка Петерсон, віце-президент Battery Market, в електронному інтерв’ю Lifewire. Він додав, що літій-іонні акумулятори стали стандартом для всіх наших пристроїв через їх неперевершену щільність потужності. «Жодна інша технологія батареї не наближається до такої ж потужності в малому форм-факторі, але це коштує», — сказав Петерсон. «Літій-іонні батареї можуть бути надзвичайно вибухонебезпечними, і оскільки вони містять все паливо та окислювачі, необхідні для підтримки вогню навіть у вакуумі, їх може бути дуже важко загасити».
За словами Петерсона, виробники звели до мінімуму вибухи та пожежі за допомогою вбудованої схеми, яка контролює стан і температуру батареї. Ця схема називається системою керування батареєю, або BMS, і є в кожному пристрої, який містить літієву батарею. «BMS не може врятувати батарею від вибуху в усіх випадках», – сказав Петерсон. «Широкий розголос проблеми з телефонами Samsung Galaxy Note 7, яка сталася кілька років тому, була прикладом поганих допусків дизайну та поганого контролю якості, що спричиняло пожежі, навіть якщо BMS виконувала свою роботу». Петерсон припустив, що одним із рішень безпеки акумуляторів є використання безпечніших хімікатів. Він додав, що літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї є прикладом дешевої хімії у виробництві та набагато безпечніші, ніж літій-іонні NMC. Будь-яка технологія, яка зберігає величезну кількість енергії в щільному середовищі, матиме внутрішні проблеми з безпекою, якщо ця енергія буде вивільнятися неконтрольовано. Дослідники та вчені працюють над вдосконаленням існуючих літій-іонних акумуляторів. Наприклад, компанія Nanotech Energy розробила запатентовану негорючу батарею з графен-органоліту, яка, як стверджується, є кращою за безпекою та перевершує інші провідні літій-іонні батареї, доступні на ринку. Вчені з Університету Дікіна в Австралії розробляють прототип металевої літій-батареї, яка є вогнестійкою. «Ця технологія розробляється з 2016 року, але університет отримав державне фінансування, щоб допомогти в її подальшому розвитку, і останні результати є багатообіцяючими», — сказав Кавано. «Не дивлячись на це, схоже, що широка комерціалізація металевих літієвих батарей залишиться через роки».