شاید شنیده باشید که در سال 2016، سامسونگ گلکسی نوت 7 با مشکلات جدی باتری مواجه شد و باعث شد تعدادی از این گوشی‌ها آتش بگیرند یا حتی منفجر شوند. این اتفاق نگرانی‌های زیادی را درباره ایمنی باتری‌های لیتیوم یونی برانگیخت. باتری‌های لیتیوم یونی که در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند، به دلایل مختلفی ممکن است دچار آتش‌سوزی شوند. در این مقاله، به بررسی علل آتش‌سوزی باتری‌ها، نمونه‌های واقعی و راه‌حل‌های پیشنهادی برای جلوگیری از این مشکلات می‌پردازیم و اینکه چرا باتری ها آتش می گیرند؟
باتری‌های لیتیوم یونی چگونه کار می‌کنند؟
باتری‌های لیتیوم یونی از دو الکترود، یک الکترولیت و یک جداکننده تشکیل شده‌اند. این باتری‌ها با حرکت یون‌های لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی در طول فرآیند شارژ و دشارژ کار می‌کنند. در طی شارژ، یون‌های لیتیوم از الکترود مثبت به الکترود منفی حرکت می‌کنند و در زمان دشارژ، این یون‌ها به سمت الکترود مثبت بازمی‌گردند. این باتری‌ها به خاطر چگالی انرژی بالا، وزن کم و طول عمر طولانی خود معروف هستند. اما از طرفی، حساسیت به دما و خطر آتش‌سوزی در شرایط نامناسب از معایب آنهاست.
علل آتش‌سوزی باتری‌ها
- 1- نقص تولید: خطاهای تولیدی می‌توانند باعث آتش‌سوزی باتری‌ها شوند. وجود آلایندگی‌های فلزی در داخل باتری می‌تواند باعث اتصال کوتاه و انفجار شود. این آلایندگی‌ها ممکن است در طول فرآیند تولید به باتری وارد شوند و هنگام شارژ یا استفاده باعث افزایش دما و آتش‌سوزی شوند.
- 2- فشار مکانیکی: ضربه‌ها و خراش‌ها می‌توانند به ساختار داخلی باتری آسیب برسانند و منجر به اتصال کوتاه شوند. برای مثال، اگر گوشی موبایل به زمین بیفتد، ممکن است به باتری فشار وارد شود و این فشار می‌تواند باعث تغییر شکل الکترودها و ایجاد اتصالات ناخواسته شود.
- 3- دمای بالا: دمای زیاد می‌تواند باعث تجزیه الکترولیت‌های باتری و افزایش فشار داخلی شود که ممکن است منجر به انفجار شود. اگر دستگاه در معرض حرارت زیاد قرار گیرد، مثل زیر نور مستقیم آفتاب یا در محیط‌های بسیار گرم، الکترولیت‌ها ممکن است تجزیه شوند و گازهای قابل اشتعال تولید کنند. که در این مورد نقطه اشتعال گار ها بسیار مهم است.
- 4- شارژ و دشارژ نادرست: شارژ بیش از حد یا دشارژ کامل می‌تواند به آسیب‌های داخلی باتری منجر شود. شارژ بیش از حد می‌تواند باعث تجمع یون‌های لیتیوم در الکترود منفی شود که این امر می‌تواند به شکل‌گیری دندریت‌های لیتیوم و اتصال کوتاه منجر شود.
- 5- استفاده از شارژرهای نامناسب: استفاده از شارژرهای غیراستاندارد یا نامناسب می‌تواند باعث نوسانات ولتاژ و جریان‌های غیرطبیعی شود. این نوسانات می‌توانند باعث ایجاد گرمای بیش از حد در باتری و نهایتاً آتش‌سوزی شوند.
- 6- خطاهای طراحی: طراحی نادرست باتری یا سیستم مدیریت باتری (BMS) می‌تواند باعث ایجاد شرایط ناامنی در هنگام شارژ یا استفاده از باتری شود. اگر BMS نتواند به درستی جریان و ولتاژ را کنترل کند، ممکن است باتری در معرض شارژ بیش از حد یا دشارژ عمیق قرار گیرد که هر دو می‌توانند خطرناک باشند.
مثال های واقعی از آتش گرفتن باتری ها
در طوب سال های اخیر شاهد آتش سوزی و انفجار در بخری محصولات الکتورنیکی بودیم که متاسفانه آتاری نامطلوب و ضرر های جانی و مالی به بسیاری از افراد وارد کردند، در ادامه چند نمونه از این موارد را بررسی می کنیم:
- • سامسونگ گلکسی نوت 7: این مدل به دلیل نقص در طراحی باتری و مسائل تولیدی، با مشکلات جدی مواجه شد. باتری‌های نوت 7 به دلیل فشردگی بیش از حد داخلی و نداشتن فضای کافی برای انبساط، در مواردی دچار اتصال کوتاه می‌شدند. سامسونگ مجبور به فراخوانی تمامی دستگاه‌ها و توقف تولید این مدل شد. این فراخوانی گسترده باعث شد سامسونگ میلیاردها دلار خسارت ببیند و شهرت آن نیز به شدت آسیب ببیند.
- • دل ایکس پی اس 15: برخی از مدل‌های Dell XPS 15 با مشکلات باتری مواجه شدند که باعث باد کردن و حتی در برخی موارد آتش‌سوزی شده بود. این مشکل به دلیل نقص در تولید باتری‌ها بود. باتری‌های متورم ممکن است به قطعات داخلی لپ‌تاپ فشار بیاورند و این فشار می‌تواند باعث اتصالات ناخواسته و آتش‌سوزی شود.
- • اچ پی نوت بوک‌ها: HP چندین بار باتری‌های نوت‌بوک‌های خود را به دلیل خطر آتش‌سوزی فراخوانی کرده است. این مشکلات عمدتاً به نقص‌های تولیدی و مشکلات در طراحی باتری‌ها مربوط می‌شد. باتری‌های مذکور به دلیل استفاده از مواد نامرغوب و کنترل کیفیت پایین، در مواردی دچار افزایش دما و انفجار می‌شدند.
- • اپل مک‌بوک پرو: اپل برخی از مدل‌های مک‌بوک پرو 15 اینچی را به دلیل نقص در باتری که ممکن بود باعث گرم شدن بیش از حد و خطر آتش‌سوزی شود، فراخوانی کرد. این مشکل به دلیل نقص در سلول‌های باتری بود که می‌توانست باعث افزایش غیرطبیعی دما و در نهایت آتش‌سوزی شود.
خطرات و پیامدهای آتش‌سوزی باتری‌ها
خسارات مالی: هزینه‌های فراخوانی و تعویض دستگاه‌ها برای شرکت‌ها بسیار سنگین است. برای مثال، سامسونگ میلیاردها دلار خسارت دید. این هزینه‌ها شامل هزینه‌های تولید مجدد، ارسال و جمع‌آوری دستگاه‌ها، و همچنین هزینه‌های حقوقی و جبران خسارت به مشتریان می‌شود.
خطرات ایمنی: خطرات جانی و صدمات به افراد نیز وجود دارد. آتش‌سوزی باتری‌ها می‌تواند منجر به سوختگی‌ها و آسیب‌های جدی شود. در برخی موارد، انفجار باتری‌ها باعث آسیب به چشم‌ها، پوست و حتی مرگ می‌شود.
تأثیر بر برند: مشکلات ایمنی باتری می‌تواند به شدت به شهرت برند آسیب بزند و اعتماد مشتریان را کاهش دهد. شرکت‌ها سال‌ها زمان و هزینه صرف می‌کنند تا اعتبار و اعتماد مشتریان را به دست آورند، اما یک حادثه آتش‌سوزی باتری می‌تواند به سرعت این اعتماد را از بین ببرد.
راه حل و پیشگیری از آتش گرفتن باتری موبایل
برای جلوگیری از این اتفاق ناگوار، راه حل هایی وجود دارد که بیشتر آنها مربوط به تولید باتری های لیتیومی توسط شرکت هاست، در ادامه به این موارد می پردازیم.
بهبود کیفیت تولید: شرکت‌ها باید کنترل کیفیت تولید باتری‌ها را بهبود بخشند تا احتمال نقص‌ها کاهش یابد. استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته و روش‌های نوین کنترل کیفیت می‌تواند به شناسایی و حذف باتری‌های معیوب در مراحل اولیه تولید کمک کند.
استفاده از مواد بهتر: استفاده از مواد جدید و مقاوم‌تر در باتری‌ها می‌تواند به کاهش خطرات کمک کند. مواد جدید مانند الکترولیت‌های جامد به جای مایع، که خطر تجزیه و انفجار کمتری دارند، می‌توانند ایمنی باتری‌ها را بهبود بخشند.
طراحی ایمن‌تر: طراحی بهتر سیستم مدیریت باتری و محافظت‌های مکانیکی می‌تواند از وقوع حوادث جلوگیری کند. استفاده از حسگرهای دقیق‌تر برای مانیتورینگ دما، ولتاژ و جریان می‌تواند به شناسایی شرایط ناامن کمک کند و از وقوع آتش‌سوزی جلوگیری کند.
آموزش کاربران: اطلاع‌رسانی به کاربران درباره روش‌های ایمن استفاده و شارژ دستگاه‌ها می‌تواند به کاهش خطرات کمک کند. کاربران باید بدانند که چگونه از دستگاه‌های خود به درستی استفاده کنند و از استفاده از شارژرهای نامناسب و قرار دادن دستگاه در معرض حرارت زیاد خودداری کنند.
قوانین و استانداردها: نقش مقررات و استانداردهای بین‌المللی در ایمنی باتری‌ها بسیار مهم است. قوانین باید به‌طور مداوم به‌روزرسانی شوند تا جدیدترین فناوری‌ها و خطرات را پوشش دهند. سازمان‌های نظارتی باید با انجام آزمون‌های دقیق و صدور مجوزهای لازم، اطمینان حاصل کنند که باتری‌های موجود در بازار ایمن هستند.
نتیجه گیری
مشکلات باتری‌های لیتیوم یونی می‌تواند عواقب جدی برای کاربران و شرکت‌های تولیدکننده داشته باشد. با توجه به افزایش استفاده از دستگاه‌های الکترونیکی، اهمیت اقدامات پیشگیرانه و بهبود کیفیت تولید باتری‌ها بیش از پیش احساس می‌شود. با تحقیق و توسعه در زمینه مواد و طراحی‌های جدید، می‌توان ایمنی باتری‌ها را بهبود بخشید و از حوادث ناگوار جلوگیری کرد. شرکت‌ها، کاربران و سازمان‌های نظارتی باید با همکاری یکدیگر، به دنبال راه‌حل‌های ایمن‌تر و مؤثرتر برای استفاده از باتری‌ها باشند. در نها در خاطر داشته باشید که استفاده از سیستم اعلام حریق و سیستم اطفای حریق می تواند در جلوگیری از خاسارات ناشی از هر نوع آتش سوزی موثر باشد.
این محتوا به کمک مشاوران آتش نشانی گنجینه پاوان تهیه شده است، جهت مشاوره آتش نشانی می توانید از خدمات این شرکت استفاده کنید.
نوشته مشکلات باتری های موبایل: چرا باتری های لیتیومی آتش می‌گیرند و چه کار می‌توان کرد؟ اولین بار در ترنجی پدیدار شد.
منبع: ترنجی