Ηλεκτρονικά τσιγάρα, smartphone… Όλο και περισσότερα ατυχήματα συνδέονται τώρα με τη χρήση μπαταριών ιόντων λιθίου! Στα τέλη του καλοκαιριού 2016, δεκάδες περιπτώσεις υπερθέρμανσης και έκρηξης του Galaxy Note 7 της Samsung προκάλεσαν απογοήτευση και δυσπιστία. Αυτό το πρόβλημα εντοπίζεται συχνά με μπαταρίες ηλεκτρονικών τσιγάρων που εξαερώνονται ή εκρήγνυνται μετά από ακατάλληλο χειρισμό. Αλλά τότε, πρέπει να ανησυχούμε για την ασφάλεια των μπαταριών ιόντων λιθίου;
ΜΙΑ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ! ΜΙΑ ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΦΙΞΗ ΤΗΣ ΒΑΦΗΣ!
Φορητοί υπολογιστές, ηλεκτρονικά τσιγάρα, ηλεκτρικά αυτοκίνητα και ακόμη… αεροπλάνα που πυρπολούν: η λίστα προκαλεί ανησυχία. Γνωρίζοντας ότι το ίδιο συστατικό ξεχωρίζει: η λεγόμενη μπαταρία ιόντων λιθίου, υπάρχει σε όλες τις εμπλεκόμενες συσκευές. Κυκλοφόρησαν το 1991, αυτές οι μπαταρίες είναι πανταχού παρούσες στα αντικείμενα της καθημερινής μας ζωής, από υπολογιστές έως κινητά τηλέφωνα και tablet.
« Αυτή η τεχνολογία σηματοδότησε μια επανάσταση στον κόσμο των φορητών ηλεκτρονικών, ανάλυση Renaud Bouchet, καθηγητής ηλεκτροχημείας στο Grenoble Polytechnic Institute.Αν κάποιος ήθελε να αποθηκεύσει την ίδια ποσότητα ενέργειας με μια μπαταρία υδριδίου νικελίου-μετάλλου, για παράδειγμα, θα πρέπει να είναι δύο έως τρεις φορές βαρύτερη και ογκώδης!« Λογική λοιπόν, ότι οι κατασκευαστές στηρίχτηκαν σε αυτήν για να αναπτύξουν τις περισσότερες φορητές συσκευές μας.
Ειδικά επειδή η λειτουργία μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι πολύ απλή, πολύ περισσότερο από αυτή μιας μπαταρίας μολύβδου-οξέος, για παράδειγμα. Βασίζεται σε τρία στοιχεία: ένα θετικό ηλεκτρόδιο (κάθοδο), ένα άλλο αρνητικό (άνοδο) και ένα ηλεκτρονικό υγρό στρώμα μεταξύ των δύο (ηλεκτρολύτης). Κατά τη διάρκεια της εκφόρτισης, τα ιόντα λιθίου που υπάρχουν στην άνοδο μεταναστεύουν προς την κάθοδο, η οποία προκαλεί την άνοδο της ανόδου να απελευθερώσει ηλεκτρόνια και, συνεπώς, να παραδώσει ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Κατά τη φόρτιση, είναι το αντίθετο: όταν παρέχεται ρεύμα στην μπαταρία, η άνοδος ανακτά ηλεκτρόνια, τα οποία προσελκύουν ιόντα λιθίου από την κάθοδο προς αυτήν.
Είναι δύσκολο σήμερα να φανταστούμε τέτοια πρακτικά και αποδοτικά ηλεκτρονικά τσιγάρα χωρίς τη χρήση αυτών των μπαταριών ιόντων λιθίου.
Μια τεχνολογία που δεν έχει πραγματικό κίνδυνο!
Από που προέρχονται λοιπόν τα προβλήματα; « Αυτή η τεχνολογία δεν παρουσιάζει πραγματικό κίνδυνο για την ασφάλεια και η χημεία της είναι καλά ελεγχόμενη , επιβεβαιώνω Jean-Marie Tarascon, ειδικός στη χημεία στερεάς κατάστασης 
Collège de France. Η υπερθέρμανση μιας τέτοιας μπαταρίας μπορεί να έχει μόνο δύο ρίζες: είτε το σχήμα της εμποδίζει την εκκένωση της θερμότητας κατά τη φόρτιση. ή τα δύο ηλεκτρόδια βρίσκονται σε επαφή, το οποίο δημιουργεί βραχυκύκλωμα και προκαλεί θερμική διαφυγή.«
Ο ηλεκτρολύτης, ο οποίος χρησιμεύει για τη μόνωση των δύο ηλεκτροδίων, στην πραγματικότητα τις περισσότερες φορές είναι πολύ εύφλεκτος, πρέπει να διατηρείται μακριά από υπερβολική θερμότητα. Διαφορετικά, ένα από τα προειδοποιητικά σημάδια υπερθέρμανσης μπορεί να είναι το πρήξιμο της μπαταρίας: είναι καλύτερα να αποφύγετε τη χρήση της ...
Προς το παρόν, ωστόσο, οποιαδήποτε εταιρεία μπορεί να σχεδιάσει μια ασφαλή μπαταρία ακολουθώντας δύο απλές αρχές: λάβετε υπόψη τη θέρμανση κατά τη φόρτιση και ενσωματώστε ένα διαχωριστικό (πλαστικό υλικό που καλύπτει τον ηλεκτρολύτη) αρκετά παχύ για να αποφευχθεί η επαφή μεταξύ των ηλεκτροδίων.
ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΑΠΟΔΕΚΤΕΣ ΠΕΡΙΜΕΝΟΥΜΕ ΓΙΑ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑ;
Ωστόσο, στον αγώνα τους για επιδόσεις, ορισμένοι κατασκευαστές κάνουν την επιλογή να κόβουν τις γωνίες για την ασφάλεια. Πράγματι, « Προς το παρόν, ο μόνος τρόπος για να βελτιωθεί η αυτονομία μιας μπαταρίας είναι να αυξηθεί το πάχος των ηλεκτροδίων, μειώνοντας παράλληλα αυτό του διαχωριστή, προκειμένου να διατηρηθεί ένας σταθερός όγκος« , βεβαιώνει Renaud Bouchet. Και αυτό δημιουργεί αρκετά προβλήματα.
Πρώτον, μειώνοντας το πάχος του διαχωριστή - μερικές φορές κατά το ήμισυ! -, οι κατασκευαστές αυξάνουν την πιθανότητα σφάλματος στην καρδιά του. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε επαφή μεταξύ των ηλεκτροδίων και συνεπώς σε βραχυκύκλωμα. Ένα άλλο πρόβλημα: κατά τη φόρτιση, οι ανωμαλίες μπορούν να σχηματιστούν στην άνοδο. Τα ιόντα λιθίου δεν ταιριάζουν σωστά στο αρνητικό ηλεκτρόδιο και σχηματίζουν μικρές μεταλλικές εναποθέσεις, που ονομάζονται δενδρίτες. Το οποίο μπορεί επίσης να είναι στην αρχή ενός βραχυκυκλώματος, δημιουργώντας είδη αγώγιμων γεφυρών μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων. Εξ ου και η χρησιμότητα, για άλλη μια φορά, ενός αρκετά παχιού διαχωριστή.
Επιπλέον, η εμφάνιση αυτών των διάσημων δενδριτών αποδεικνύεται συχνότερη όταν η ένταση του ρεύματος αυξάνεται κατά τη φόρτιση, κάτι που καθίσταται απαραίτητο με παχύτερα ηλεκτρόδια. Ditto όταν οι κατασκευαστές προσπαθούν να μειώσουν το χρόνο φόρτισης: ο μόνος τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι να αυξηθεί λίγο περισσότερο η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που παραδίδεται κατά τη διάρκεια της φόρτισης και συνεπώς να αυξηθεί ο κίνδυνος βραχυκυκλώματος που προκαλείται με το σχηματισμό δενδριτών.
Εν ολίγοις, οι εταιρείες ωθούν την τεχνολογία ιόντων λιθίου στα όριά της, γεγονός που οδηγεί σε ατυχήματα. Μπορούμε ακόμα να ελπίζουμε να έχουμε πιο ισχυρές μπαταρίες χωρίς να εκραγούν στο πρόσωπό μας; Παρά τις διαβεβαιώσεις των κατασκευαστών, μόνο η εμφάνιση νέων χημικών θα το εγγυηθεί. Αυτό θα μπορούσε να διαρκέσει δεκαετίες.
ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΚΑΝΕΤΕ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΓΙΑ ΜΕΓΙΣΤΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑ;
Όσον αφορά το ηλεκτρονικό τσιγάρο, στο 99% των εκρήξεων μπαταρίας, δεν είναι υπεύθυνο το μοντέλο αλλά ο χρήστης, το ατύχημα προκύπτει συχνά από αμέλεια στο χειρισμό μπαταριών ιόντων λιθίου.
Προκειμένου να αποφευχθεί οποιοδήποτε πρόβλημα με τέτοιου είδους μπαταρίες πρέπει να τηρούνται ορισμένοι κανόνες ασφάλειας για την ασφαλή χρήση :
- Μην χρησιμοποιείτε μηχανικό mod εάν δεν έχετε τις απαραίτητες γνώσεις. Αυτά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν με οποιαδήποτε μπαταρία ...
- Μην τοποθετείτε ποτέ μία ή περισσότερες μπαταρίες στις τσέπες σας (παρουσία κλειδιών, ανταλλακτικών που μπορούν να βραχυκυκλώσουν)
- Να αποθηκεύετε ή να μεταφέρετε πάντα τις μπαταρίες σας σε κουτιά διατηρώντας τις ξεχωριστές μεταξύ τους
Αν έχετε κάποια αμφιβολία ή αν δεν γνωρίζετε, εξετάστε το πριν ζητήσετε αγορά, χρήση ή αποθήκευση μπαταριών. Εδώ είναι α πλήρες σεμινάριο αφιερωμένο στις μπαταρίες Li-Ion που θα σας βοηθήσει να δείτε πιο καθαρά.
Πηγή : Science-et-vie.com
