Akumulatory: palący problem? cz.1
Akumulatory litowe to magazyny energii. Od czasu katastrofy Samsunga Note 7 i spektakularnego spalenia Tesli nasuwa się pytanie: czy w ogóle są bezpieczne?
Amerykańska prasa kocha Elona Muska i z lubością rzuca się na historie sukcesów jego firm Tesla oraz SpaceX, ale też nie pozwala zapomnieć o ich spektakularnych porażkach. I tak informacja o „eksplozji” Tesla Model S w Indianapolis na początku listopada ubiegłego roku obiegła świat lotem błyskawicy. Tak samo jak w sprawie wypadku na Florydzie z autopilotem w roli głównej (patrz: CHIP 09/2016), nagłówki sugerowały, że ludzie zapłacili życiem za niedopracowaną technologię. Nie mniejszy rozgłos zdobył Samsung Galaxy Note 7, który zyskał złą sławę wskutek licznych samozapłonów – ta poważna wada wyszła na jaw wkrótce po rynkowym debiucie produktu. Samsung nie zdołał rozwiązać problemu dotyczącego akumulatorów urządzenia i w końcu musiał całkowicie wycofać z rynku Note 7, gdyż nawet urządzenia po wymianie się zapałały.
Te dwa opisane przypadki nie wystarczają jednak do uzasadnienia ogólnego strachu przed akumulatorami litowo-jonowymi. Takiego zdania są także eksperci. Zwłaszcza casus Samsunga pokazał, że wymagania producentów smartfonów doprowadzają technologię akumulatorów do jakichś granic. W celu optymalizacji wydajności i gęstości energii pomiędzy elektrodami akumulatora umieszcza się coraz cieńsze separatory. W urządzeniach najnowszej generacji folia separująca ma grubość zaledwie kilku milimetrów, pomimo tego musi skutecznie izolować od siebie komponenty. Kłopoty produkcyjne (np. zgniecenie folii) nie zawsze skutkują wadą możliwą do wykrycia w procesie kontroli jakości, ale ich konsekwencją jest odsunięte w czasie zwarcie. Problemem tutaj jest zdaniem inżynierów to, że ogniwa akumulatorów „oddychają”: wskutek zmian w strukturach krystalicznych lekko zwiększają objętość przy ładowaniu i z powrotem kurczą się przy rozładowaniu. To obciążenie mechaniczne może w końcu w trakcie działania urządzenia spowodować rozerwanie naruszonej na etapie produkcji folii separującej.
Zwarcia w ogniwach prowadzą do wystąpienia bardzo wysokich prądów, co w efekcie powoduje podniesienie temperatury nawet do 200-220 stopni Celsjusza i ich przegrzanie. Przy tak wysokich temperaturach komórki pękają wskutek wytworzonego ciśnienia i dochodzi wówczas do wycieku elektrolitu, którego część odparowuje. Od temperatury ok. 220 stopni elektrody się rozkładają. Wtedy wydziela się wodór, a iskrzenie doprowadza do jego zapłonu. Takie uszkodzenia akumulatorów są naturalnie niebezpieczne, ale naukowcy powołują się w tym momencie na statystyki: problem ma dotyczyć zaledwie jednego na 40 000 spośród ponad dwóch milionów wyprodukowanych Galaxy Note 7.
Czytaj dalej: http://www.weipolska.pl/akumulatory-palacy-problem-cz-2/