مشکلات باتری های موبایل: چرا باتری های لیتیومی آتش می‌گیرند و چه کار می‌توان کرد؟

شاید شنیده باشید که در سال 2016، گلکسی نوت 7 سامسونگ با مشکلات جدی باتری مواجه شد و باعث آتش گرفتن یا حتی انفجار تعدادی از این گوشی ها شد. این حادثه چندین نگرانی در مورد ایمنی باتری های لیتیوم یون ایجاد کرد. باتری‌های لیتیوم یونی که در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند، ممکن است به دلایل مختلف آتش بگیرند. در این مقاله برای بررسی علل آتش سوزی باتری، نمونه های واقعی و راهکارهای پیشنهادی برای پیشگیری ما با این مشکلات و آن برخورد خواهیم کرد چرا باتری ها آتش می گیرند؟

باتری های لیتیوم یون چگونه کار می کنند؟

باتری های لیتیوم یونی از دو الکترود، یک الکترولیت و یک جداکننده تشکیل شده اند. این باتری ها با حرکت یون های لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی در طول فرآیند شارژ و دشارژ کار می کنند. در هنگام شارژ، یون های لیتیوم از الکترود مثبت به الکترود منفی حرکت می کنند و در حین تخلیه این یون ها به الکترود مثبت باز می گردند. این باتری ها به خاطر چگالی انرژی بالا، وزن سبک و عمر طولانی معروف هستند. اما از سوی دیگر حساسیت به دما و خطر آتش سوزی در شرایط نامناسب از معایب آن است.

دلایل احتراق باتری

1. 1- نقص تولیدخطاهای ساخت ممکن است باعث آتش گرفتن باتری ها شود. وجود ناخالصی های فلزی در داخل باتری می تواند باعث اتصال کوتاه و انفجار شود. این آلاینده‌ها ممکن است در طول فرآیند تولید وارد باتری شده و باعث گرم شدن بیش از حد و آتش سوزی در هنگام شارژ یا استفاده شوند.
2. 2- فشار مکانیکی: ضربه و خراش ممکن است به ساختار داخلی باتری آسیب برساند و منجر به اتصال کوتاه شود. به عنوان مثال، اگر یک تلفن همراه بیفتد، باتری ممکن است دچار استرس شود، که ممکن است باعث تغییر شکل الکترودها و ایجاد تماس های ناخواسته شود.
3. 3- درجه حرارت بالادمای بالا ممکن است الکترولیت های باتری را تجزیه کرده و فشار داخلی را افزایش دهد که ممکن است باعث انفجار آن شود. اگر دستگاه در معرض گرمای بیش از حد، مانند نور مستقیم خورشید یا در محیط های بسیار گرم قرار گیرد، الکترولیت ها ممکن است تجزیه شده و گازهای قابل اشتعال تولید کنند. در این مورد، نقطه اشتعال تراکتور بسیار مهم است.
4. 4- شارژ و دشارژ نامناسب: شارژ بیش از حد یا تخلیه کامل می تواند به باتری داخلی آسیب برساند. شارژ بیش از حد می تواند باعث تجمع یون های لیتیوم در الکترود منفی شود که می تواند منجر به تشکیل دندریت های لیتیوم و اتصال کوتاه شود.
5. 5- استفاده از شارژرهای نامناسب: استفاده از شارژرهای غیر استاندارد یا نامناسب ممکن است منجر به نوسانات و جریان غیرعادی ولتاژ شود. این نوسانات ممکن است باعث داغ شدن بیش از حد باتری و در نهایت آتش سوزی شود.
6. 6- خطاهای طراحی: طراحی نامناسب باتری یا سیستم مدیریت باتری (BMS) می تواند شرایط ناایمنی را هنگام شارژ یا استفاده از باتری ایجاد کند. اگر BMS نتواند جریان و ولتاژ را به درستی کنترل کند، باتری ممکن است دچار شارژ بیش از حد یا تخلیه عمیق شود که هر دو می توانند خطرناک باشند.

نمونه های واقعی از آتش گرفتن باتری ها

در سال های اخیر شاهد آتش سوزی و انفجار در خرید محصولات الکترونیکی بوده ایم که متأسفانه باعث تلفات جانی و مالی بسیاری شده است که در ادامه به چند نمونه از این موارد می پردازیم:

• • سامسونگ گلکسی نوت 7: این مدل به دلیل ایرادات طراحی باتری و مشکلات تولید دچار مشکلات جدی شد. باتری های نوت 7 در برخی موارد به دلیل فشار زیاد داخلی و نبود فضای کافی برای انبساط، اتصال کوتاه داشتند. سامسونگ مجبور شد همه دستگاه ها را فراخواند و تولید این مدل را متوقف کند. این فراخوان عظیم میلیاردها دلار برای سامسونگ هزینه داشت و به اعتبار آن لطمه زد.
• • Dell XPS 15: چند مدل Dell XPS 15 آنها با مشکلات باتری مواجه شده اند که باعث انفجار و حتی آتش گرفتن آن در برخی موارد شده است. این مشکل به دلیل نقص در تولید باتری ها بود. باتری های متورم می تواند به اجزای داخلی لپ تاپ شما فشار وارد کند که می تواند منجر به اتصالات تصادفی و آتش سوزی شود.
• • لپ تاپ های اچ پی: اچ پی ما چندین باتری لپ تاپ را به دلیل خطر آتش سوزی فراخوانی کرده ایم. این مشکلات عمدتاً مربوط به عیوب ساخت و مشکلات طراحی باتری بود. باتری های فوق به دلیل استفاده از مواد نامرغوب و کنترل کیفیت نامناسب، گاهی اوقات دچار گرمازدگی و انفجار شده اند.
• • اپل مک بوک پرو: چند مدل اپل مک بوک پرو 15 اینچی به دلیل باتری معیوب که می تواند باعث گرم شدن بیش از حد و خطر آتش سوزی شود، فراخوان شد. مشکل به خاطر سلول های باتری معیوب بود که می توانست باعث افزایش غیرعادی دما و در نهایت آتش سوزی شود.

خطرات و عواقب آتش سوزی باتری

زیان های مالی: هزینه های فراخوان و تعویض دستگاه ها برای شرکت ها بسیار بالاست. برای مثال سامسونگ میلیاردها دلار ضرر کرد. این هزینه ها شامل هزینه های بازسازی، حمل و نقل و مونتاژ و همچنین هزینه های قانونی و غرامت به مشتریان است.

خطرات ایمنی: خطرات جانی و صدماتی نیز برای افراد وجود دارد. آتش سوزی باتری می تواند باعث سوختگی و صدمات جدی شود. در برخی موارد، انفجار باتری ها می تواند باعث آسیب چشم و پوست و حتی مرگ شود.

تاثیر بر برند: مشکلات ایمنی باتری می تواند به شدت به اعتبار برند آسیب برساند و اعتماد مشتری را کاهش دهد. کسب‌وکارها سال‌ها و پول را صرف اعتبار و اعتماد مشتری می‌کنند، اما حادثه آتش‌سوزی باتری می‌تواند به سرعت این اعتماد را از بین ببرد.

راه حل و پیشگیری از آتش سوزی باتری تلفن همراه

برای جلوگیری از این اتفاق ناگوار، راه‌حل‌هایی وجود دارد که بیشتر آن‌ها به تولید باتری‌های لیتیومی توسط شرکت‌ها مربوط می‌شود.

بهبود کیفیت تولید: شرکت ها باید کنترل کیفی تولید باتری را بهبود بخشند تا احتمال ایراد کاهش یابد. استفاده از فناوری های پیشرفته و روش های جدید کنترل کیفیت می تواند به شناسایی و حذف باتری های معیوب در مراحل اولیه تولید کمک کند.

از مواد بهتر استفاده کنید: استفاده از مواد جدید و مقاوم تر در باتری ها می تواند به کاهش خطرات کمک کند. مواد جدیدی مانند الکترولیت های جامد به جای مایعات که احتمال شکستن و انفجار کمتری دارند، می توانند ایمنی باتری را بهبود بخشند.

طراحی ایمن تر: طراحی بهتر سیستم مدیریت باتری و حفاظت مکانیکی می تواند از بروز حوادث جلوگیری کند. استفاده از سنسورهای دقیق تر برای نظارت بر دما، ولتاژ و جریان می تواند به شناسایی شرایط ناایمن و جلوگیری از آتش سوزی کمک کند.

آموزش کاربر: اطلاع رسانی به کاربران در مورد روش های ایمن استفاده و شارژ دستگاه ها می تواند به کاهش خطرات کمک کند. کاربران باید نحوه استفاده صحیح از دستگاه خود را بدانند و از شارژرهای نامناسب و قرار دادن دستگاه در معرض حرارت بیش از حد خودداری کنند.

قوانین و استانداردها: نقش مقررات و استانداردهای بین المللی در ایمنی باتری بسیار مهم است. قوانین باید به طور مداوم به روز شوند تا آخرین فناوری ها و خطرات را پوشش دهند. نهادهای نظارتی باید با انجام آزمایش‌های دقیق و صدور مجوزهای لازم از ایمن بودن باتری‌های موجود در بازار اطمینان حاصل کنند.

نتیجه

مشکلات باتری های لیتیوم یون می تواند عواقب جدی برای کاربران و شرکت های تولید کننده داشته باشد. با توجه به استفاده روزافزون از وسایل الکترونیکی، اهمیت اقدامات پیشگیرانه و بهبود کیفیت تولید باتری بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد. با تحقیق و توسعه مواد و طرح های جدید، می توان ایمنی باتری را بهبود بخشید و از حوادث جلوگیری کرد. شرکت‌ها، کاربران و نهادهای نظارتی باید برای یافتن راه‌حل‌های ایمن‌تر و مؤثرتر برای استفاده از باتری با یکدیگر همکاری کنند. در نهایت به خاطر داشته باشید که استفاده از سیستم اعلام و اطفاء حریق می تواند در جلوگیری از خسارات ناشی از هر نوع آتش سوزی موثر باشد.

این محتوا کمک می کند مشاوران آتش نشانی Gangneh Bhavan آماده برای دریافت نکات اطفای حریق می توانید از خدمات این شرکت استفاده کنید.