Sú batérie v mobiloch potenciálnou bombou?

Určite ste zachytili aktuálny problém, ktorý sa vyskytol v súvislosti s uvedením novej vlajkovej lode Samsungu Galaxy Note7.  Nepríjemnosť s Li-ion batériami sa však v minulosti objavila už aj pri iných silných značkách.

Kto veľa nerobí, veľa nepokazí

Prečo sa takýto incident objavuje skôr pri veľkých hráčoch? Jedným z dôvodov môže byť obyčajná štatistika. Ak by bola kvalita použitých batérií rovnaká (čo nemusí byť), pri veľkých výrobných sériách sa môže vyskytnúť viacero konkrétnych prípadoch zlyhania, ako pri malom počte kusov.

Pozrite siSamsung sťahuje Galaxy Note7 z trhu kvôli vybuchujúcej batérii

Podľa vnútorného vyšetrovania Samsungu došlo k 35 incidentom so vznietením, alebo explóziou batérie – 17 sa stalo v Kórei, 17 v USA a jeden na Taiwane, čo je približne jedna porucha na 100 tisíc mobilov. Hoci je Samsung vo vyjadreniach strohý a opatrný, problém bude omnoho drahší, než sú náklady na stiahnutie dva a pol milióna smartfónov z trhu a výmena ich batérií.

samsung-galaxy-note7-bat-ico
ZDROJ | phoneArena

Trhy „sa zľakli“ a pripravili tak Samsung o miliardy dolárov na poklese akcií. Pritom z niekoľkých dodávateľov batérií pre Galaxy Note7 je zrejme dcérska spoločnosť Samsung SDI tým, čo drží čierneho Petra a zodpovedá za chyby. Samsung to však oficiálne nepotvrdil.

Pozrite siHorčíkové batérie sú nádejou pre mobily, aj elektromobily

Otázky, či to nemôže pošramotiť povesť Samsungu ako jedného z kľúčových výrobcov Li-ion článkov (popri Panasonicu, ktorý sa angažuje aj v Tesla Gigafactory), sú tiež namieste.

Aj keď sa Li-ion batérie vyvíjajú a zdokonaľujú už dlho a na trhu sú už štvrť storočia, riziko samovznietenia, či presnejšie vznietenia za určitých okolností, sa nepodarilo celkom eliminovať. V prípade skratu anódy a katódy pretečie elektrolytom veľký prúd, ktorý spôsobí jeho prehriatie. Vyvíjajúce sa plyny môžu následne spôsobiť horenie, prípadne explóziu.

https://www.youtube.com/watch?v=_Cd2WIxKRDk

Aby k tomu nedochádzalo, sú medzi elektródami umiestnené separátory, udržujúce medzeru. No práve v ich prípade údajne došlo k zriedkavej výrobnej chybe

Výrobcovia idú na doraz

Vzhľadom na dopyt po čoraz tenších smartfónoch, u ktorých však očakávame paradoxne čo najvyššiu výdrž batérie, sú výrobcovia nútení ku kaskadérskym kúskom. Podľa Lyndena Archera z Cornell University už vývoj dosiahol 90% teoretickej životnosti Li-ion batérií.

Pozrite siNovou nádejou pre lepšiu mobilitu sú Li-O2 batérie

Aby získali o čosi vyššiu kapacitu, tlačia výrobcovia parametre batérií čoraz viac k technickým limitom, čo vedie k zvýšenému riziku. Výrobcovia sa často uchyľujú k prebíjaniu batérií, alebo k zvyšovaniu napätia, čo opäť prispieva k nebezpečenstvu zlyhania.

Li-O2 baterie
ZDROJ | MIT News

Riziko stúpa aj pri zohriatí mobilu a batérie vplyvom externých zdrojov tepla, napríklad na slnku. Preto majú tieto prístroje, alebo samotné batérie tepelnú poistku, ktorá po dosiahnutí kritickej teploty napájanie vypne. Ak ale tento obvod zlyhá, môže nastať problém.

Pri samotnom skrate kladnej a zápornej elektródy batérie však niet pomoci. Veľký prúd spôsobí lokálne roztavenie, v horšom prípade horenie batérie. Niektoré aerolínie už odporúčali nenosiť do lietadiel smartfóny Galaxy Note7.

Pozrite siWattUp – iná sila bezdrôtového nabíjania

Sú vyvíjané aj bezpečné elektrolyty, ich hendikepom je však nižšia kapacita batérií. To platí aj o iných technológiách akumulátorov. Niektoré z nich síce vyzerajú nádejne, ale zatiaľ nie sú zrelé na komerčné nasadenie.

Vo všeobecnosti vedci varujú – akékoľvek zariadenie schopné akumulovať veľké množstvo energie, ktoré je schopné v krátkom čase ju uvoľniť, je potenciálnou bombou.

To platí tak o batériách, ako o superkapacitoroch. Vývoj bezpečnostných prvkov preto bude aj naďalej dôležitou súčasťou modernizácie zdrojov energie pre elektroniku, aj elektromobily.

ZdrojThe Verge

Komentáre k článku