Keeawayt
- Samsung-älypuhelin syttyi äskettäin lentokoneessa muistutuksena siitä, että akut eivät aina ole turvallisia.
- Asiantuntijat sanovat, että laitteiden akkujen aiheuttama vaara kasvaa.
-
Yksi ratkaisu akkuturvallisuuteen on turvallisempien kemikaalien käyttö.
Matkapuhelimen akut syttyvät jatkuvasti, mutta tutkijat pyrkivät löytämään ratkaisun.
Samsung Galaxy A21 -älypuhelin oli viimeisin uutinen liekin syttymisestä ja lentokoneen laskeutumisesta. Kukaan ei loukkaantunut vakavasti Seattle-Tacoman kansainvälisen lentokentän onnettomuudessa, mutta asiantuntijoiden mukaan laitteiden akkujen aiheuttama vaara kasvaa.
"Litiumioniakut ovat yleistymässä jokapäiväisessä elämässä erilaisissa sovelluksissa eri mittakaavassa, aina pienistä elektronisista laitteista sähköajoneuvoihin aina suuriin verkkomittakaavaisiin varastoasennuksiin, " Gavin Birminghamin yliopiston akkututkija Harper kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa. "Kaikella tekniikalla, joka varastoi v altavan määrän energiaa tiheään väliaineeseen, liittyy luontaisia turvallisuushaasteita, jos sitä energiaa vapautuu hallitsemattomasti."
Akut lentokoneessa
Kuten äskettäinen tapahtuma Seattlessa osoitti, akut voivat silti palaa huolimatta vuosikymmenien ponnisteluista turvallisuuden parantamiseksi.
Osa ongelmasta on, että akkuonnettomuudet ovat numeropeliä. GSMA:n analyytikoiden mukaan 5,27 miljardilla ihmisellä maailmassa on mobiililaite. Pew Research Centerin mukaan noin 97 % amerikkalaisista omistaa matkapuhelimen.
Jos litiumioniakku oikosulkee, mikä voi tapahtua, kun auton akun kenno puhjenee tai altistuu kuumuudelle, se voi aiheuttaa tulipalloräjähdyksen, joka syttyy 1 300 asteeseen F millisekunnissa. Tällaisesta tapahtumasta on lähes mahdotonta selviytyä, Jack Kavanaugh, akkuteknologiayrityksen Nanotech Energyn toimitusjohtaja, selitti Lifewirelle sähköpostihaastattelussa.
Kaikki haluavat laitteen, joka kestää koko päivän latauksella.
Elektroniikkateollisuuden valmistajat ovat pitkään tienneet litiumioniakkujen syttyvien seosten mahdollisista riskeistä, Kavanaugh väittää. Silti hän sanoi, että kuluttajalaitteisiin liittyvistä litium-ioni-akkutapauksista jää suurelta osin raportoimatta. Helmikuussa 2018 Yhdysv altain kuluttajatuoteturvallisuuskomissio raportoi yli 25 000 ylikuumenemis- ja akkupalotapahtumasta, jotka koskivat yli 400 erilaista kuluttajatuotetta viiden vuoden aikana.
Ja vuosina 2012–2017 se raportoi 49 korkean energiatiheyden akun takaisinvetoa yli 4 miljoonasta laitteesta, mukaan lukien matkapuhelimet, skootterit, sähkötyökalut ja kannettavat tietokoneet.
Sammuttaa liekit
"Kaikki haluavat laitteen, joka kestää koko päivän latauksella", Battery Marketin varatoimitusjohtaja Micah Peterson kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa.
Hän lisäsi, että litiumioniakuista on tullut standardi kaikille laitteillemme niiden vertaansa vailla olevan tehotiheyden vuoksi.
"Mikään muu akkutekniikka ei pysty tarjoamaan yhtä paljon tehoa pienessä koossa, mutta tämä maksaa", Peterson sanoi. "Litium-Ion-akut voivat olla erittäin räjähdysherkkiä, ja koska ne sisältävät kaikki polttoaineet ja hapettimet, joita tarvitaan tulen ylläpitämiseen jopa tyhjiössä, niitä voi olla erittäin vaikea sammuttaa."
Valmistajat ovat minimoineet räjähdyksiä ja tulipaloja sisäänrakennetulla piirillä, joka valvoo akun kuntoa ja lämpötilaa, Peterson sanoi. Tätä piiriä kutsutaan akunhallintajärjestelmäksi tai BMS:ksi, ja se on jokaisessa laitteessa, joka sisältää litiumakun.
"BMS ei voi pelastaa akkua räjähdyksestä kaikissa tapauksissa", Peterson sanoi. "Muutama vuosi sitten paljon julkisuutta saanut Samsung Galaxy Note 7 -puhelimien ongelma oli esimerkki huonoista suunnittelutoleransseista ja huonosta laadunvalvonnasta, jotka aiheuttivat tulipaloja, vaikka BMS teki työnsä."
Yksi ratkaisu akun turvallisuuteen on turvallisempien kemikaalien käyttö, Peterson ehdotti. Hän lisäsi, että litiumrautafosfaattiakut (LFP) ovat esimerkki halvasta valmistettavasta kemiasta ja paljon turvallisempia kuin litiumioni-NMC-kemiat.
Kaikella tekniikalla, joka varastoi v altavan määrän energiaa tiheään väliaineeseen, liittyy luontaisia turvallisuushaasteita, jos energiaa vapautuu hallitsemattomasti.
Tutkijat ja tiedemiehet pyrkivät parantamaan olemassa olevia litiumioniakkuja. Esimerkiksi Nanotech Energy on kehittänyt patentoidun, syttymättömän Graphene-Organolyte-akun, jonka se väittää olevan ylivoimainen turvallisuus ja suorituskykyä parempi kuin muut johtavat markkinoilla olevat litiumioniakut.
Australian Deakin-yliopiston tutkijat kehittävät litiummetalliakun prototyyppiä, joka on tulenkestävä.
"Teknologiaa on kehitetty vuodesta 2016, mutta yliopisto sai v altion rahoituksen auttaakseen sitä kehittämään edelleen, ja viimeaikaiset tulokset ovat lupaavia", Kavanaugh sanoi."Vaikuttaa kuitenkin siltä, että litiummetalliakkujen laaja kaupallistaminen on vuosien päässä."
