E-cigarete, pametni telefoni... Sve više nesreća sada je povezano s korištenjem litij-ionskih baterija! Krajem ljeta 2016. deseci slučajeva pregrijavanja ili čak eksplozije Samsungovog Galaxy Notea 7 izazvali su konsternaciju i ulijevali nepovjerenje. Ovaj problem se često nalazi kod baterija za e-cigarete koje se otplinjavaju ili čak eksplodiraju zbog nepravilnog rukovanja. No, trebamo li se onda brinuti o sigurnosti litij-ionskih baterija?
REVOLUCIJA ZA ELEKTRONIKU! DOBRO ZA DOLAZAK VAPE-a!
Prijenosna računala, e-cigarete, električni automobili, pa čak i... avioni koji se zapale: popis je razlog za zabrinutost. Znajući da se izdvaja ista komponenta: takozvana “litij-ionska” baterija, prisutna u svim inkriminiranim uređajima. Prometne 1991. godine, ove su baterije danas sveprisutne u predmetima našeg svakodnevnog života, od računala do mobilnih telefona i tableta.
« Ova tehnologija obilježila je revoluciju u svijetu prijenosne elektronike, analizira Renaud Bouchet, profesor elektrokemije na Politehničkom institutu u Grenobleu.Kada bismo, na primjer, htjeli pohraniti istu količinu energije s nikl-metal hidridnom baterijom, ona bi morala biti dva do tri puta teža i veća!« Stoga je logično da su se proizvođači oslanjali na njega u razvoju većine naših prijenosnih uređaja.
Pogotovo jer je rad litij-ionske baterije vrlo jednostavan, puno više nego primjerice olovno-kiselinske baterije. Temelji se na tri elementa: pozitivnoj elektrodi (katoda), drugoj negativnoj (anoda) i sloju elektroničke tekućine između njih (elektrolit). Tijekom pražnjenja, litijevi ioni prisutni u anodi migriraju prema katodi, koja potiskuje anodu da oslobodi elektrone i stoga isporučuje električnu struju. Pri punjenju je suprotno: kada se struja dovede do baterije, anoda ponovno dobiva elektrone, koji na sebe privlače litijeve ione katode.
Danas je teško zamisliti tako praktične i učinkovite e-cigarete bez korištenja ovih litij-ionskih baterija.
TEHNOLOGIJA KOJA NE PREDSTAVLJA STVARNU OPASNOST!
Ali onda, odakle dolaze problemi? « Ova tehnologija ne predstavlja stvarnu opasnost po sigurnost, a njezina je kemija dobro kontrolirana , uvjerava Jean Marie Tarascon, specijalist kemije čvrstog stanja 
College de France. Pregrijavanje takve baterije može imati samo dva izvora: ili njezin oblik sprječava evakuaciju topline tijekom punjenja; ili dvije elektrode dolaze u kontakt, što stvara kratki spoj i uzrokuje toplinski bijeg.«
Elektrolit, koji se koristi za izolaciju dviju elektroda, budući da je većinu vremena vrlo lako zapaljiv, mora se držati podalje od bilo kakve prekomjerne topline. Inače, jedan od znakova upozorenja na pregrijavanje može biti oticanje baterije: tada je bolje izbjegavati korištenje...
Međutim, trenutno je svaka tvrtka sposobna dizajnirati sigurnu bateriju slijedeći dva jednostavna principa: uzimajući u obzir zagrijavanje tijekom punjenja i ugrađivanje separatora (plastični materijal koji oblaže elektrolit) dovoljno debelog da spriječi bilo kakav kontakt između elektroda.
NEKOLIKO DESETLJEĆA ČEKANJA DA IMATE VIŠE SIGURNOSTI?
Međutim, u svojoj utrci za performansama, neki proizvođači odlučuju smanjiti sigurnost. zapravo, « za sada, jedini način da se poboljša autonomija baterije je povećanje debljine elektroda, uz smanjenje debljine separatora, kako bi se održao konstantan volumen« , svjedoče Renaud Bouchet. A to predstavlja nekoliko problema.
Prvo, smanjenjem debljine separatora – ponekad za pola! -, proizvođači povećavaju vjerojatnost kvara u srcu. U nekim slučajevima to može dovesti do kontakta između elektroda, a time i do kratkog spoja. Drugi problem: tijekom punjenja mogu nastati anomalije na razini anode. Litijevi ioni se ne uklapaju pravilno u negativnu elektrodu i stvaraju male metalne naslage, zvane dendriti. Što također može biti uzrok kratkog spoja, stvaranjem svojevrsnog vodljivog mosta između dvije elektrode. Otuda i korisnost, još jednom, prilično debelog separatora.
Štoviše, pojava ovih poznatih dendrita pokazuje se češćom kada se tijekom punjenja pojača intenzitet struje, što postaje neophodno kod debljih elektroda. Isto kada proizvođači pokušavaju smanjiti vrijeme punjenja: jedini način da se to postigne je da se malo više poveća intenzitet električne struje koja se isporučuje tijekom punjenja, a time i da se poveća rizik od kratkog spoja uzrokovanog stvaranjem dendrita.
Ukratko, tvrtke potiskuju litij-ionsku tehnologiju do njenih granica, što potiče nesreće. Možemo li se i dalje nadati snažnijim baterijama, a da nam ne eksplodiraju u lice? Unatoč uvjeravanjima proizvođača, to će jamčiti samo dolazak novih kemija. Što bi moglo potrajati desetljećima.
ŠTO UČINITI DOK ČEKATE DA DOBIJETE MAKSIMALNU SIGURNOST?
Što se tiče e-cigarete, u 99% eksplozija baterija nije odgovoran model već korisnik, nesreća često dolazi zbog nemara u rukovanju litij-ionskim baterijama.
Kako biste izbjegli bilo kakav problem s ovakvim baterijama za sigurnu uporabu moraju se poštivati određena sigurnosna pravila :
– Nemojte koristiti mehanički mod ako nemate potrebno znanje. Ne koriste se ni sa jednom baterijom...
– Nikada ne stavljajte jednu ili više baterija u džep (prisutnost ključeva, dijelova koji mogu kratko spojiti)
– Baterije uvijek čuvajte ili transportirajte u kutijama tako da budu odvojene jedna od druge
Ako sumnjate ili vam nedostaje znanja, ne zaboravite se raspitati prije kupnje, korištenja ili pohranjivanja baterija. ovdje je a kompletan vodič posvećen Li-Ion baterijama što će vam pomoći da jasnije vidite stvari.
izvor : znanost-i-život.com
