Masalah serius dengan baterai Li-ion adalah bahaya ledakan dalam situasi kritis. Dalam hal ini, menarik untuk dipahami mengapa ini terjadi dan apa efek yang menyertainya. Penting juga untuk memahami apa yang perlu dilakukan untuk mengurangi risiko kebakaran untuk perangkat yang dilengkapi dengan baterai (foto di bawah).
Inti dari masalahnya
Akan lebih mudah untuk memahami mengapa terjadi kebakaran jika desain baterai diketahui. Pertama-tama, baterai Li-ion mengandung anoda dan katoda dengan sekat pemisah berpori. Logam dari kelompok transisi dengan ion litium tertanam biasanya digunakan sebagai katoda. Fungsi anoda dilakukan oleh grafit.
Elektrolit untuk baterai kelas ini dibuat berdasarkan garam litium dalam larutan. Ketika baterai pertama kali diisi selama produksi, lapisan ion bebas (SEI) terbentuk di anoda. Penghalang kimiawi yang mereka bentuk melindungi elektroda baterai dari kontak berbahaya dengan elektrolit.
Dalam kebanyakan situasi yang diketahui, pembakaran spontan terjadi karena korsleting yang tidak disengaja dalam sel baterai.
Alasan kemunculannya mungkin:
- Deformasi mekanis mungkin terjadi setelah ponsel jatuh ke lantai atau permukaan yang keras.
- Cacat manufaktur.
- Pertumbuhan dendrit.
Fenomena terakhir dikaitkan dengan pelepasan cepat atau proses pengisian, karena itu ion lithium tidak punya waktu untuk berintegrasi ke dalam kristal anoda grafit. Akibatnya, mereka tumbuh ke ukuran yang mengarah pada kegagalan separator.
Fitur pembakaran spontan
Korsleting di dalam baterai menyebabkan pemanasan komponennya, dan setelah mencapai 70-90 derajat, penghalang ion dihancurkan di wilayah anoda. Karena itu, litium terintegrasi mulai bersentuhan dengan elektrolit, yang menyebabkan pelepasan gas dari gugus hidrokarbon (metana dan sejenisnya). Di hadapan campuran yang mudah meledak, itu tetap dengan komponen utama yang dibutuhkan untuk penyulutan - oksigen.
Campuran yang dihasilkan mulai mendidih di dalam wadah tertutup rapat, yang pasti menyebabkan lonjakan suhu dan tekanan di dalamnya. Ketika komposisi mencapai keadaan kritis (ditambah 180-200 derajat), partikel katoda mulai mendukung reaksi dengan evolusi oksigen yang melimpah. Saat itulah ledakan terjadi, disertai dengan kenaikan suhu secara tiba-tiba (hingga 300-600 derajat) dan pelepasan panas yang melimpah.
Bagaimana melindungi diri Anda dari proses ledakan
Produsen baterai memberikan beberapa tingkat perlindungan terhadap efek yang tidak menyenangkan sesuai dengan prinsip: semakin kuat modelnya, semakin tinggi tingkat tersebut. Salah satunya termasuk pemisah, yang menciptakan penghalang yang tidak dapat diatasi untuk mengembangkan dendrit di bagian baterai pada lonjakan suhu yang tajam. Tetapi jika proses seperti longsoran terjadi, maka separator tidak punya waktu untuk "bekerja"; itu langsung meleleh.
Mereka juga memiliki katup dan sekering khusus untuk melindungi baterai. Pengguna akan dapat menghindari efek tidak menyenangkan yang dijelaskan jika ia menangani perangkatnya dengan hati-hati (jangan jatuhkan dan isi daya dengan benar).