איך טכנולוגיה חדשה יכולה להפוך את הסוללות לבטוחות יותר

תוכן עניינים:

איך טכנולוגיה חדשה יכולה להפוך את הסוללות לבטוחות יותר
איך טכנולוגיה חדשה יכולה להפוך את הסוללות לבטוחות יותר
Anonim

מזונות חשובים

  • סמארטפון של סמסונג עלה לאחרונה באש במטוס כתזכורת לכך שהסוללות לא תמיד בטוחות.
  • מומחים טוענים שהסכנה מסוללות גאדג'טים גוברת.
  • פתרון אחד לבטיחות הסוללה הוא השימוש בכימיקלים בטוחים יותר.

Image
Image

סוללות הטלפון הסלולרי ממשיכות לעלות באש, אבל החוקרים פועלים למצוא פתרון.

סמארטפון של סמסונג גלקסי A21 היה האחרון שהגיע לחדשות על פרוץ בלהבות ואילץ מטוס לנחות. איש לא נפצע קשה בתאונה בנמל התעופה הבינלאומי בסיאטל-טקומה, אך מומחים אומרים שהסכנה מסוללות גאדג'טים גוברת.

"סוללות ליתיום-יון הופכות להיות נפוצות בחיי היומיום במגוון יישומים בקנה מידה שונה, כל הדרך ממכשירים אלקטרוניים קטנים דרך רכבים חשמליים, וכל הדרך ועד להתקנות אחסון גדולות בקנה מידה רשת," Gavin הארפר, חוקר סוללות באוניברסיטת ברמינגהם, סיפר ל-Lifewire בראיון באימייל. "לכל טכנולוגיה שאוגרת כמות עצומה של אנרגיה במדיום צפוף תהיה אתגרי בטיחות מהותיים אם האנרגיה הזו תשתחרר ללא שליטה."

סוללות במטוס

כפי שהראה האירוע האחרון בסיאטל, למרות עשרות שנים של מאמצים לשפר את הבטיחות, סוללות עדיין יכולות להתלקח.

חלק מהבעיה היא שתאונות סוללה הן משחק מספרים. לפי אנליסטים ב-GSMA, ל-5.27 מיליארד אנשים בעולם יש מכשיר נייד. מתוכם, כ-97% מהאמריקאים מחזיקים טלפון נייד, לפי מרכז המחקר Pew.

אם סוללת ליתיום-יון מקצרת, מה שעלול לקרות כאשר תא סוללה במכונית מנוקב או נחשף לחום, היא עלולה לייצר פיצוץ כדור אש שמתלקח עד 1,300 מעלות פרנהייט באלפיות שניות.כמעט בלתי אפשרי לשרוד התרחשות כזו, הסביר ג'ק קוואנו, מנכ ל חברת טכנולוגיית הסוללות Nanotech Energy, ל-Lifewire בראיון באימייל.

כולם רוצים מכשיר שיכול להחזיק כל היום בטעינה.

יצרנים בתעשיית האלקטרוניקה יודעים מזה זמן רב על הסיכונים הפוטנציאליים של נוסחאות דליקות בסוללות ליתיום-יון, טוען Kavanaugh. ובכל זאת, הוא אמר, תקריות סוללת ליתיום-יון בגאדג'טים לצרכן אינם מדווחים ברובם. בפברואר 2018, הוועדה האמריקאית לבטיחות מוצרי צריכה דיווחה על יותר מ-25,000 תקריות התחממות יתר ושריפה של סוללות שכללו יותר מ-400 סוגים של מוצרי צריכה במשך חמש שנים.

ומשנים 2012 עד 2017, הוא דיווח על 49 ריקולים של סוללות בצפיפות אנרגיה גבוהה לגבי יותר מ-4 מיליון מכשירים, כולל טלפונים ניידים, קורקינטים, כלי עבודה חשמליים ומחשבים ניידים.

כיבוי הלהבות

"כולם רוצים מכשיר שיכול להחזיק מעמד כל היום בטעינה", אמר מיכה פיטרסון, סגן נשיא ב-Battery Market, בראיון למייל ל-Lifewire.

הוא הוסיף שסוללות ליתיום-יון הפכו לסטנדרט עבור כל המכשירים שלנו בגלל צפיפות ההספק שאין כמותה.

"שום טכנולוגיית סוללה אחרת לא מתקרבת להציע את אותה כמות כוח בפורמט קטן, אבל זה כרוך במחיר", אמר פיטרסון. "סוללות ליתיום-יון יכולות להיות נפיצות ביותר, ומכיוון שהן מכילות את כל הדלקים והמחמצנים הדרושים לשמירה על אש גם בוואקום, הן עלולות להיות קשות מאוד לכיבוי."

Image
Image

היצרנים צמצמו פיצוצים ושריפות עם מעגלים מובנים המנטרים את בריאות הסוללה והטמפרטורה, אמר פיטרסון. מעגל זה נקרא Battery Management System, או BMS, והוא נמצא בכל מכשיר המכיל סוללת ליתיום.

"BMS לא יכול להציל סוללה מפיצוץ בכל המקרים", אמר פיטרסון. "הנושא המתוקשר לפני כמה שנים עם טלפונים של סמסונג גלקסי נוט 7 היה דוגמה לסובלנות עיצוב גרועה ובקרת איכות ירודה שגרמה לשריפות אפילו כשה-BMS עושה את עבודתו."

פתרון אחד לבטיחות הסוללה הוא השימוש בכימיה בטוחה יותר, הציע פיטרסון. הוא הוסיף שסוללות ליתיום ברזל פוספט (LFP) הן דוגמה לכימיה זולה לייצור ובטוחה הרבה יותר מכימיה של ליתיום-יון NMC.

לכל טכנולוגיה שאוגרת כמות עצומה של אנרגיה במדיום צפוף תהיה אתגרי בטיחות מהותיים אם האנרגיה הזו תשתחרר ללא שליטה.

חוקרים ומדענים פועלים לשיפור סוללות ליתיום-יון קיימות. לדוגמה, ננוטק אנרג'י פיתחה סוללת גרפן-אורגנוליט קניינית ולא דליקה, שלטענתה היא עדיפה בבטיחות ועולה על סוללות ליתיום-יון מובילות אחרות הזמינות בשוק.

מדענים מאוניברסיטת Deakin באוסטרליה מפתחים אב טיפוס של סוללת ליתיום ממתכת עמיד בפני להבות.

"הטכנולוגיה נמצאת בפיתוח מאז 2016, אבל האוניברסיטה קיבלה מימון ממשלתי כדי לסייע בפיתוחה הלאה, והתוצאות האחרונות מבטיחות", אמר קבאנו."אפילו עדיין, נראה שהמסחור הרחב של סוללות מתכת ליתיום עוד שנים."

מוּמלָץ: