Lityum İyon Piller Neden Patlar?

Lityum-iyon piller genel olarak inanılmaz derecede güvenliyken, çok nadiren ateş alırlar veya patlarlar. Olduğunda, Samsung Galaxy Note 7 fiyasko ya da HP'nin yeni dizüstü bilgisayar çağrısı gibi, her zaman büyük bir haber. Peki neler oluyor ve neden piller bazen çarpıyor? Hadi bulalım.

Şarj edilebilir lityum-iyon piller - dizüstü bilgisayarınızın, telefonunuzun, tabletinizin ve hemen hemen sahip olduğunuz diğer tüm modern cihazların yanı sıra elektrikli otomobiller ve uçaklar gibi pil türleri de taşınabilir cihaz devriminden sorumludur. Lityum-iyon piller olmadan bu makaleyi bir kafede oturup yazamadım; bunun yerine, her zaman bir güç kaynağına takılı kalmam gerekirdi.

Lityum İyon Pilin İçinde Neler Var??

Lityum-iyon pillerin neden bazen başarısız olduğunu anlamak için, kaputun altında neler olduğunu bilmeniz gerekir. Her lityum-iyon pilin içinde, iki elektrot vardır - pozitif yüklü katot ve negatif yüklü anot, iki elektrotun temas etmesini önleyen ince bir "mikro delikli" plastik levha ile ayrılmış. Bir lityum iyon pili şarj ettiğinizde, lityum iyonları katottan elektrikle, ayırıcıdaki mikro deliklerden ve elektriksel olarak iletken bir akışkandan ve anottan geçirilir. Batarya boşaldığında, bunun tersi anottan katoda doğru akan lityum iyonları olur. Dizüstü bilgisayarınıza güç veren tepki budur.

Akıllı telefonlarda bulunanlar gibi küçük piller genellikle yalnızca tek bir lityum iyon hücreye sahiptir. Dizüstü bilgisayarlardakiler gibi daha büyük piller normalde 6 ile 12 arasında lityum-iyon hücreye sahiptir. Elektrikli otomobil ve uçaklardaki bataryalar yüzlerce hücreye sahip olabilir..

Lityum İyon Pilin Patlamasını Ne Yapar??

Lityum-iyon pilleri bu kadar kullanışlı kılan şey, onlara ateş alma veya patlama kapasitelerini veren şeydir. Lityum, enerji depolamakta gerçekten harika. Bir damlama gibi serbest bırakıldığında, gün boyu telefonunuzu güçlendirir. Hepsi bir arada serbest bırakıldığında, pil patlayabilir.

Japan Airlines Boeing 787'nin bu lityum-iyon bataryası 2013 yılında ateş yaktı.

Çoğu lityum iyon akünün yanması ve patlaması kısa devre problemine yol açıyor. Bu, plastik ayırıcı arızalandığında ve anot ile katodun temas etmesine izin verdiğinde olur. Ve bu ikisi bir araya geldiğinde, pil aşırı ısınmaya başlar.

Ayırıcının arızalanmasının birkaç nedeni vardır:

Kötü Tasarım veya Üretim Hataları: Batarya, Galaxy Note 7'deki gibi zayıf bir şekilde tasarlanmıştır. Bu durumda, bataryadaki elektrotlar ve ayırıcılar için yeterli alan yoktu. Bazı modellerde, pil şarj edildiğinde biraz genişlediğinde, elektrotlar bükülür ve kısa devreye neden olur. Kalite kontrolü yeterince sıkı tutulmazsa veya üretimde bazı kusurlar varsa, iyi tasarlanmış bir batarya bile başarısız olabilir.
Dış Faktörler: Aşırı ısının bir arızaya neden olması neredeyse garanti edilir. Bir ısı kaynağına çok yakın bırakılan veya ateşe yakalanan pillerin patladığı bilinmektedir. Diğer dış etkenler de lityum iyon pilin bozulmasına neden olabilir. Telefonunuzu çok sert (veya çok fazla) düşürürseniz, ayırıcıya zarar vermeniz ve elektrotların temas etmesine neden olma ihtimali vardır. Pili delerseniz (kazayla veya kasıtlı olarak), o zaman neredeyse kesinlikle kısa devreye neden olacaksınız..

Şarj sorunları: Kötü yapılmış veya zayıf yalıtılmış bir şarj cihazı da bir lityum iyon aküye zarar verebilir. Şarj cihazı akünün yakınında kısa devre yapıyorsa veya ısınırsa, arızaya neden olmak için yeterince zarar verebilir. Bu yüzden sadece resmi şarj cihazlarını (ya da en azından ünlü markaların yüksek kalitede üçüncü taraflarını) kullanmanızı öneririz. Lityum-iyon aküler aşırı şarj olmalarını engellemek için korumalara sahiptir. Çok ender olsa da, bu güvenlik önlemleri başarısız olursa, aşırı şarj etmek, pilin aşırı ısınması için iyi bir yoldur.
Termal Kaçak ve Çoklu Hücreler: Çoğu akıllı telefonda bulunanlar gibi (iPhone X aslında iki hücreli), tek hücreli pillerle ilgili olmasa da, tüm pilin bitmesi için yalnızca bir pil hücresinin arızalanması gerekiyor. Bir hücre aşırı ısındığında, “termal kaçak” adı verilen bir domino etkisi elde edersiniz. Tesla Model S-termal kaçak yüzeyindeki hücrelere benzeyen yüzlerce hücreye sahip piller için gerçekten büyük bir sorun olma potansiyeli vardır.

Pilin neden bazen başarısız olduğunu incelemesine rağmen korkutucu bir tablo olsa da, lityum-iyon piller güvenli ve olgun bir teknolojidir. Bir pil beklenmedik bir şekilde patladığında daima haber olması, bu büyük arızaların ne kadar nadir olabileceğini gösterir. Pil üreticileri, pillerin bozulmasını önlemek veya en azından bir hatanın neden olabileceği hasarı azaltmak için birçok güvenlik önlemi aldı..

Fotoğraf kredisi: wk1003mike / Shutterstock.com.