الوجبات الجاهزة الرئيسية
- اشتعلت النيران في هاتف ذكي من سامسونج مؤخرًا على متن طائرة في تذكير بأن البطاريات ليست آمنة دائمًا.
- يقول الخبراء إن الخطر من بطاريات الجهاز يتزايد.
-
أحد الحلول لسلامة البطارية هو استخدام كيمياء أكثر أمانًا.
بطاريات الهواتف المحمولة تشتعل باستمرار ، لكن الباحثين يعملون على إيجاد حل.
كان الهاتف الذكي Samsung Galaxy A21 هو الأحدث في الأخبار عن اشتعال النيران وإجبار طائرة على الهبوط. لم يصب أحد بجروح خطيرة في الحادث الذي وقع في مطار سياتل تاكوما الدولي ، لكن الخبراء يقولون إن الخطر من بطاريات الأجهزة يتزايد.
"أصبحت بطاريات الليثيوم أيون موجودة في كل مكان في الحياة اليومية في مجموعة من التطبيقات بمقاييس مختلفة ، بدءًا من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة مرورًا بالمركبات الكهربائية ، وصولاً إلى منشآت التخزين الكبيرة على نطاق الشبكة" ، جافين قال هاربر ، باحث البطاريات في جامعة برمنغهام ، لـ Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني. "أي تقنية تخزن كمية هائلة من الطاقة في وسط كثيف سيكون لها تحديات سلامة جوهرية إذا تم إطلاق هذه الطاقة بشكل لا يمكن السيطرة عليه."
بطاريات على متن الطائرة
كما أظهر الحدث الأخير في سياتل ، على الرغم من عقود من الجهود لتعزيز السلامة ، لا تزال البطاريات قابلة للاحتراق.
جزء من المشكلة هو أن حوادث البطارية هي لعبة أرقام. وفقًا للمحللين في GSMA ، يمتلك 5.27 مليار شخص في العالم جهازًا محمولًا. من هذا العدد ، يمتلك حوالي 97٪ من الأمريكيين هاتفًا محمولاً ، وفقًا لمركز بيو للأبحاث.
في حالة وجود دوائر قصيرة لبطارية ليثيوم أيون ، والتي يمكن أن تحدث عند ثقب خلية بطارية السيارة أو تعرضها للحرارة ، يمكن أن ينتج عنها انفجار كرة نارية تشتعل إلى 1300 درجة فهرنهايت في مللي ثانية.أوضح جاك كافانو ، الرئيس التنفيذي لشركة تكنولوجيا البطاريات Nanotech Energy ، لـ Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني ، أن مثل هذا الحدوث يكاد يكون من المستحيل البقاء على قيد الحياة.
الكل يريد جهازًا يمكنه العمل طوال اليوم مقابل تكلفة
يعرف المصنعون في صناعة الإلكترونيات منذ فترة طويلة المخاطر المحتملة للصيغ القابلة للاشتعال في بطاريات أيونات الليثيوم ، كما يزعم كافانو. ومع ذلك ، قال ، إن حوادث بطاريات الليثيوم أيون في الأجهزة الاستهلاكية لا يتم الإبلاغ عنها إلى حد كبير. في فبراير 2018 ، أبلغت لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية الأمريكية عن أكثر من 25000 حالة ارتفاع في درجة الحرارة وحوادث حريق للبطارية شملت أكثر من 400 نوع من المنتجات الاستهلاكية على مدار خمس سنوات.
ومن عام 2012 إلى عام 2017 ، أبلغت عن 49 عملية سحب لبطاريات عالية الكثافة للطاقة فيما يتعلق بأكثر من 4 ملايين جهاز ، بما في ذلك الهواتف المحمولة ، والدراجات البخارية ، والأدوات الكهربائية ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
إخماد النيران
قال ميكا بيترسون ، نائب الرئيس في Battery Market ، لـ Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني"الكل يريد جهازًا يمكن أن يستمر طوال اليوم مقابل تكلفة".
أضاف أن بطاريات الليثيوم أيون أصبحت المعيار لجميع أجهزتنا بسبب كثافة طاقتها التي لا مثيل لها.
قال بيترسون: "لا توجد تقنية بطاريات أخرى تقترب من تقديم نفس القدر من الطاقة في شكل صغير ، لكن هذا يأتي بتكلفة". "يمكن أن تكون بطاريات الليثيوم أيون شديدة الانفجار ، ولأنها تحتوي على جميع أنواع الوقود والمؤكسدات اللازمة لإشعال النار حتى في الفراغ ، فقد يكون من الصعب جدًا إخمادها."
قال بيترسون:قلل المصنعون من الانفجارات والحرائق باستخدام دوائر مدمجة تراقب صحة البطارية ودرجة حرارتها. تسمى هذه الدائرة بنظام إدارة البطارية ، أو BMS ، وهي موجودة في كل جهاز يحتوي على بطارية ليثيوم.
قال بيترسون: "لا تستطيع BMS إنقاذ البطارية من الانفجار في جميع الحالات". "كانت المشكلة التي تم الإعلان عنها جيدًا منذ بضع سنوات مع هواتف Samsung Galaxy Note 7 مثالاً على التحمل السيئ في التصميم وضعف التحكم في الجودة مما تسبب في اندلاع حرائق حتى مع قيام BMS بعملها."
اقترح بيترسونأحد الحلول لسلامة البطارية هو استخدام كيميائية أكثر أمانًا. وأضاف أن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) هي مثال على الكيمياء الرخيصة في التصنيع وأكثر أمانًا من كيماويات الليثيوم أيون NMC.
أي تقنية تخزن كمية هائلة من الطاقة في وسط كثيف ستواجه تحديات سلامة جوهرية إذا تم إطلاق هذه الطاقة بشكل لا يمكن السيطرة عليه.
يعمل الباحثون والعلماء على تحسين بطاريات الليثيوم أيون الحالية. على سبيل المثال ، طورت شركة Nanotech Energy بطارية من مادة الجرافين العضوية غير القابلة للاشتعال ، والتي تدعي أنها متفوقة في السلامة وتتفوق على بطاريات الليثيوم أيون الرائدة الأخرى المتوفرة في السوق.
علماء في جامعة ديكين في أستراليا يطورون نموذجًا أوليًا لبطارية الليثيوم المعدنية المقاومة للهب.
"التكنولوجيا قيد التطوير منذ عام 2016 ، لكن الجامعة تلقت تمويلًا حكوميًا للمساعدة في تطويرها بشكل أكبر ، والنتائج الأخيرة واعدة" ، قال كافانو."حتى مع ذلك ، يبدو أن التسويق الواسع لبطاريات الليثيوم المعدنية لا يزال بعيد المنال."
