Miksi litiumioniakut räjähtävät?
Vaikka litiumioniakut ovat yleisesti ottaen uskomattoman turvallisia, ne syttyvät erittäin hyvin tai räjähtävät. Kun se tapahtuu, kuten Samsungin Galaxy Note 7 -fiaskossa tai HP: n uudemmassa kannettavan tietokoneen muistissa, se on aina suuri uutinen. Joten mitä tapahtuu ja miksi akut menevät joskus paukulla? Otetaan selvää.
Ladattavat litium-ioniakut - sellainen akku, joka on kannettavan tietokoneen, puhelimen, tabletin ja melkein jokaisen muun modernin gadgetin sisällä, sekä sähköautot ja lentokoneet ovat vastuussa kannettavan laitteen vallankumouksesta. Ilman litium-ioniakkuja, en voisi kirjoittaa tätä artikkelia istumaan kahvilassa; Sen sijaan minun pitäisi olla kytkettynä virtalähteeseen koko ajan.
Mikä on litiumioniakun sisällä?
Jos haluat ymmärtää, miksi litiumioniakut joskus epäonnistuvat, sinun täytyy tietää, mitä hupun alla tapahtuu. Jokaisen litiumioniakun sisällä on kaksi elektrodia - positiivisesti varautunut katodi ja negatiivisesti varautunut anodi, joka on erotettu ohuella "mikropersoidulla" muovilla, joka pitää kaksi elektrodia koskettamasta. Kun lataat litiumioniakun, litiumionit työnnetään sähköllä katodista, erotinlaitteen ja sähköä johtavan nesteen mikropertomusten kautta ja anodiin. Kun akku purkautuu, päinvastainen tapahtuu, kun litiumionit virtaavat anodista katodia kohti. Tämä on reaktio, joka virtaa kannettavaa tietokonettasi.
Pienillä paristoilla, kuten älypuhelimissa, on yleensä vain yksi litiumionisolu. Suuremmissa akuissa, kuten kannettavissa tietokoneissa, on tavallisesti 6–12 litiumionisolua. Sähköautojen ja lentokoneiden paristoissa voi olla satoja soluja.
Mikä tekee litiumioniakun räjähtämisestä?
Juuri se, joka tekee litiumioniakut niin hyödylliseksi, antaa heille myös mahdollisuuden syttyä tai räjähtää. Litium on todella suuri energian varastoinnissa. Kun se julkaistaan hätänä, se toimii puhelimena koko päivän. Kun se vapautetaan yhdellä kertaa, akku voi räjähtää.
Tämä Japan Airlines Boeing 787: n litiumioniakku syttyi vuonna 2013. Useimmat litiumioniakkujen tulipalot ja räjähdykset johtavat oikosulkuun. Tämä tapahtuu, kun muovierotin epäonnistuu ja anodi ja katodi koskettavat. Ja kun nämä kaksi kootaan, akku alkaa ylikuumentua.
Erottaja voi epäonnistua useilla syillä:
- Huono suunnittelu tai valmistusvirheet: Akku on huonosti suunniteltu, kuten Galaxy Note 7: ssä. Tällöin ei ollut riittävästi tilaa elektrodeille ja akun erottimelle. Joissakin malleissa, kun akku laajeni hieman latautuessaan, elektrodit taittuivat ja aiheuttivat oikosulun. Jopa hyvin suunniteltu akku voi epäonnistua, jos laadunvalvonta ei ole riittävän tiukka tai valmistuksessa on jonkin verran puutteita.
- Ulkoiset tekijät: Äärimmäisen lämmön on lähes taattu aiheuttavan vika. Akut, jotka on jätetty liian lähelle lämpölähdettä tai jotka on kiinni tulipalossa, on tiedetty räjähtävän. Toinen ulkoinen tekijä voi aiheuttaa litiumioniakun epäonnistumisen. Jos pudotat puhelimesi liian kovaa (tai liian monta kertaa), voit vahingoittaa erottimen ja aiheuttaa elektrodien koskettamisen. Jos lävistät akun (joko vahingossa tai tahallisesti), saat lähes varmasti oikosulun.
- Laturin ongelmat: Huonosti valmistettu tai huonosti eristetty laturi voi myös vahingoittaa litiumioniakkua. Jos laturi lyhentää tai synnyttää lämpöä lähellä akkua, se voi tehdä tarpeeksi vahinkoa vian aiheuttamiseksi. Siksi suosittelemme, että käytät vain virallisia latureita (tai ainakin laadukkaita kolmansia, jotka ovat hyvämaineisia tuotemerkkejä). Litium-ioni-akuilla on sisäänrakennettu suojaus, joka estää niiden ylikuormituksen. Vaikka hyvin harvinaisia, jos nämä turvaohjeet eivät onnistu, ylilataus on hyvä tapa ylikuumentaa akkua.
- Thermal Runaway ja useita soluja: Vaikka se ei koske yksisoluisia paristoja, kuten useimmissa älypuhelimissa (iPhone X: ssä on kaksi solua), vain yhden paristokennon on hylättävä koko akku. Kun yksi solu ylikuumenee, voit saada dominoefektin, jota kutsutaan "lämpökuivaukseksi". Paristojen, joissa on satoja soluja, kaltaisia Tesla-mallin S-lämpöpurkaajia voi olla todella suuri ongelma.
Vaikka tutkitaan, miksi akku joskus epäonnistuu, maalaa pelottava kuva, litiumioniakut ovat turvallinen ja kypsä tekniikka. Se, että akku räjähtää odottamatta, osoittaa aina, kuinka harvinainen tapahtuma on. Akunvalmistajat asettavat paljon suojatoimenpiteitä, jotka estävät paristojen vikaantumisen tai ainakin vähentävät vaurioita, joita vika voi aiheuttaa.
Valokuvaluotto: wk1003mike / Shutterstock.com.
