Klíčové poznatky
- Smartphone Samsung nedávno vzplál v letadle jako připomínka, že baterie nejsou vždy bezpečné.
- Odborníci tvrdí, že nebezpečí plynoucí z baterií gadgetů roste.
-
Jedním řešením bezpečnosti baterií je používání bezpečnějších chemických látek.
Baterie mobilních telefonů se neustále vznítí, ale výzkumníci pracují na nalezení řešení.
Smartphone Samsung Galaxy A21 byl poslední novinkou, protože vzplanul a přinutil přistát letadlo. Při nehodě na mezinárodním letišti Seattle-Tacoma nebyl nikdo vážně zraněn, ale odborníci tvrdí, že nebezpečí plynoucí z baterií gadgetů roste.
"Lithium-iontové baterie se stávají všudypřítomnými v každodenním životě v řadě aplikací v různých měřítcích, od malých elektronických zařízení přes elektrická vozidla až po velké síťové úložiště, " Gavin Harper, výzkumník baterií na univerzitě v Birminghamu, řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru. "Jakákoli technologie, která uchovává obrovské množství energie v hustém médiu, bude mít problémy s vnitřní bezpečností, pokud se tato energie uvolní nekontrolovatelně."
Baterie v letadle
Jak ukázala nedávná událost v Seattlu, navzdory desetiletím úsilí o zvýšení bezpečnosti mohou baterie stále hořet.
Část problému je, že nehody baterie jsou hra s čísly. Podle analytiků z GSMA má 5,27 miliardy lidí na světě mobilní zařízení. Z toho asi 97 % Američanů vlastní mobilní telefon, podle Pew Research Center.
Pokud dojde ke zkratu lithium-iontové baterie, k čemuž může dojít při proražení článku autobaterie nebo vystavení teplu, může to způsobit explozi ohnivé koule, která se vznítí na teplotu 1 300 stupňů F během milisekund. Takový výskyt je téměř nemožné přežít, vysvětlil Jack Kavanaugh, generální ředitel společnosti Nanotech Energy společnosti zabývající se technologií baterií, pro Lifewire v e-mailovém rozhovoru.
Každý chce zařízení, které vydrží celý den na nabití.
Výrobci v elektronickém průmyslu již dlouho vědí o potenciálních rizicích hořlavých směsí v lithium-iontových bateriích, tvrdí Kavanaugh. Přesto řekl, že incidenty s lithium-iontovými bateriemi ve spotřebitelských přístrojích zůstávají z velké části nehlášené. V únoru 2018 ohlásila americká Komise pro bezpečnost spotřebitelských produktů za pět let více než 25 000 případů přehřátí a požáru baterie, které se týkaly více než 400 typů spotřebního zboží.
A od roku 2012 do roku 2017 oznámila 49 stažení baterií s vysokou energetickou hustotou týkající se více než 4 milionů zařízení, včetně mobilních telefonů, skútrů, elektrického nářadí a notebooků.
Quenching the Flames
„Každý chce zařízení, které vydrží na jedno nabití celý den,“řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru Micah Peterson, viceprezident Battery Market.
Dodal, že lithium-iontové baterie se staly standardem pro všechna naše zařízení kvůli jejich bezkonkurenční hustotě energie.
„Žádná jiná technologie baterií se neblíží nabízení stejného množství energie v malém provedení, ale něco stojí,“řekl Peterson. „Lithium-iontové baterie mohou být extrémně výbušné, a protože obsahují všechna paliva a okysličovadla potřebná k udržení ohně i ve vakuu, může být velmi obtížné je uhasit.“
Výrobci minimalizovali výbuchy a požáry pomocí vestavěných obvodů, které monitorují stav baterie a teplotu, řekl Peterson. Tento obvod se nazývá Battery Management System nebo BMS a je v každém zařízení, které obsahuje lithiovou baterii.
"BMS nemůže ve všech případech zachránit baterii před výbuchem," řekl Peterson. „Před několika lety dobře propagovaný problém s telefony Samsung Galaxy Note 7 byl příkladem špatných konstrukčních tolerancí a špatné kontroly kvality způsobujících požáry, i když BMS dělal svou práci."
Jedním řešením bezpečnosti baterií je použití bezpečnějších chemických látek, navrhl Peterson. Dodal, že lithium-železo-fosfátové (LFP) baterie jsou příkladem levné chemie na výrobu a mnohem bezpečnější než lithium-iontová chemie NMC.
Jakákoli technologie, která ukládá obrovské množství energie v hustém médiu, bude mít problémy s vnitřní bezpečností, pokud se tato energie uvolňuje nekontrolovatelně.
Výzkumníci a vědci pracují na vylepšení stávajících lithium-iontových baterií. Například společnost Nanotech Energy vyvinula vlastní, nehořlavou grafen-organolytovou baterii, o které tvrdí, že je lepší z hlediska bezpečnosti a překonává ostatní přední lithium-iontové baterie dostupné na trhu.
Vědci z Deakin University v Austrálii vyvíjejí prototyp lithiové kovové baterie, která je odolná proti ohni.
„Technologie se vyvíjí od roku 2016, ale univerzita získala vládní finanční prostředky, aby ji pomohla dále rozvíjet, a nedávné výsledky jsou slibné,“řekl Kavanaugh."Přesto se zdá, že široká komercializace lithiových kovových baterií je vzdálena roky."
