Setiap ponsel (dan juga laptop dan hampir semuanya dengan baterai yang dapat diisi ulang) menggunakan LiIon / LiPo (pada dasarnya setara untuk keperluan diskusi ini). Dan Anda benar: Dalam hal insiden aktual, lithium-ion dan lithium-polimer adalah bahan kimia baterai yang paling aman untuk digunakan secara luas, tidak ada.
Dan satu-satunya alasan mengapa kimia yang sekarang ada di mana-mana ini tidak membunuh Anda dan / atau keluarga Anda beberapa kali adalah karena sel-sel ini tidak diisi tanpa pengawasan. Anda mungkin tidak mengunjunginya secara pribadi, tetapi setiap baterai lithium-ion tersebut memiliki sejumlah besar sirkuit perlindungan dan pemantauan yang terintegrasi secara permanen ke dalam kemasan. Karena bertindak sebagai penjaga gerbang. Ini memonitor setiap sel dalam baterai.
- Itu memutus terminal output dan mencegah mereka dari pengisian berlebih.
- Itu memutus output jika mereka habis pada arus yang terlalu tinggi.
- Ini memutus output jika itu DIISI pada arus yang terlalu tinggi.
- Jika ada sel yang rusak, output terputus.
- Jika ada sel yang terlalu panas, itu memutus output.
- Jika ada sel yang kelebihan muatan, sel akan memutus output (dan secara permanen - jika Anda lupa mengisi baterai lithium-ion terlalu lama, Anda akan menemukan bahwa itu tidak akan lagi terisi. Secara efektif dihancurkan, dan perlindungan sirkuit tidak akan mengizinkan Anda untuk mengisi daya sel).
Memang, setiap baterai telepon, baterai laptop, * baterai apa pun yang merupakan kimia litium yang dapat diisi ulang adalah yang paling dipantau, diteliti, dan dikelola secara aktif, kebalikan diametrik dari 'tanpa pengawasan' seperti yang bisa didapatkan oleh baterai.
Dan alasan begitu banyak masalah ekstra dilakukan adalah karena baterai lithium-ion sebenarnya sangat berbahaya . Mereka membutuhkan sirkuit perlindungan agar aman, dan mereka bahkan tidak aman dari jarak jauh tanpa itu. Kimia lainnya seperti NiMH atau NiCad dapat digunakan secara relatif aman sebagai sel kosong, tanpa pemantauan. Jika terlalu panas, mereka dapat melampiaskan (yang telah terjadi pada saya secara pribadi), dan itu bisa sangat mengejutkan, tetapi itu tidak akan membakar rumah Anda atau membuat Anda tinggal lama di unit pembakaran. Baterai lithium-ion akan melakukan keduanya, dan itu adalah satu-satunya hasil. Ironisnya, baterai lithium-ion telah menjadi baterai yang paling aman dengan menjadi kimia baterai yang paling berbahaya.
Anda mungkin bertanya-tanya apa yang sebenarnya membuat mereka sangat berbahaya.
Kimia baterai lainnya, seperti asam timbal atau NiMH atau NiCad, tidak diberi tekanan pada suhu kamar, meskipun panas memang menghasilkan beberapa tekanan internal. Mereka juga memiliki elektrolit encer yang tidak mudah terbakar. Mereka menyimpan energi dalam bentuk reaksi oksidasi / reduksi yang relatif lambat, yang laju pelepasan energinya terlalu rendah, misalnya, menyebabkan mereka mengeluarkan semburan api 6 kaki. Atau nyala api apa pun, sungguh.
Baterai lithium-ion pada dasarnya berbeda. Mereka menyimpan energi seperti pegas. Itu bukan metafora. Yah, seperti dua mata air. Ion-ion litium dipaksa di antara atom-atom bahan anoda yang terikat secara kovalen, mendorongnya terpisah dan 'meregangkan' ikatan, menyimpan energi. Proses ini disebut interkalasi . Setelah dilepaskan, ion lithium bergerak keluar dari anoda dan masuk ke katoda. Ini sangat elektromekanis, dan baik anoda maupun katoda mengalami tekanan mekanis yang signifikan dari ini.
Faktanya, baik anoda maupun katoda secara alternatif menambah atau mengurangi volume fisik tergantung pada kondisi daya baterai. Namun perubahan volume ini tidak merata, sehingga baterai lithium-ion yang terisi penuh sebenarnya memberikan tekanan nontrivial pada wadahnya atau bagian lain dari itu sendiri. Baterai lithium-ion umumnya di bawah banyak tekanan internal, tidak seperti kimia lainnya.
Masalah lainnya adalah elektrolitnya adalah pelarut yang mudah menguap dan mudah terbakar yang akan terbakar dengan cukup keras dan mudah.
Kimia kompleks sel-sel lithium-ion bahkan tidak sepenuhnya dipahami, dan ada beberapa kimia yang berbeda dengan tingkat reaktivitas yang berbeda dan bahaya yang melekat, tetapi yang dengan kepadatan energi tinggi semua dapat mengalami pelarian termal. Pada dasarnya, jika terlalu panas, ion lithium akan mulai bereaksi dengan oksigen yang tersimpan sebagai oksida logam di katoda dan melepaskan lebih banyak panas, yang mempercepat reaksi lebih lanjut.
Apa yang mau tidak mau dihasilkan adalah baterai yang menyala sendiri, menyemprotkan elektrolit pelarut yang sangat mudah terbakar keluar dari dirinya sendiri, dan segera menyalakan itu juga, sekarang pasokan oksigen segar tersedia. Namun itu hanya bonus api, masih ada satu ton api dari logam lithium yang teroksidasi dengan cadangan oksigen yang cukup banyak.
Jika mereka terlalu panas itu terjadi. Jika mereka dibebani secara berlebihan, mereka menjadi tidak stabil dan kejutan mekanis dapat membuat mereka meledak seperti granat. Jika kelebihan muatan, beberapa logam dalam katoda mengalami reaksi kimia yang tidak dapat diubah dan akan membentuk pirau logam. Pirau ini tidak akan terlihat, sampai pengisian meluaskan bagian baterai yang cukup sehingga membran pemisah tertusuk oleh salah satu pirau ini, menghasilkan lubang pendek, yang tentu saja menghasilkan kebakaran, dll.: Mode kegagalan ion-lithium yang kita ketahui dan cinta.
Jadi, untuk menjadi jelas, tidak hanya pengisian daya yang berlebihan berbahaya, tetapi juga pemakaian baterai yang berlebihan, dan baterai akan menunggu sampai Anda telah memompa satu ton energi kembali ke dalamnya sebelum secara spektakuler gagal pada Anda, dan tanpa peringatan atau tanda-tanda yang dapat diukur .
Itu mencakup baterai konsumen. Namun, semua sirkuit perlindungan ini kurang mampu mengurangi bahaya aplikasi drainase tinggi. Saluran air yang tinggi menghasilkan panas yang tidak sedikit (yang buruk) dan lebih mengkhawatirkan, hal itu menyebabkan tekanan mekanis yang sangat besar pada anoda dan katoda. Celah dapat terbentuk dan melebar, menyebabkan ketidakstabilan jika Anda tidak beruntung, atau hanya memiliki masa manfaat yang lebih pendek jika tidak terlalu parah. Inilah sebabnya mengapa Anda melihat LiPos diberi peringkat dalam 'C', atau seberapa cepat mereka dapat dilepaskan dengan aman. Tolong, perhatikan peringkat itu dengan serius dan turunkan peringkatnya, baik untuk keselamatan maupun karena banyak produsen berbohong tentang peringkat C baterai mereka.
Bahkan dengan semua itu, kadang-kadang RC Lipo hanya akan terbakar tanpa alasan. Anda benar-benar perlu memperhatikan peringatan untuk tidak pernah menagih mereka tanpa pengawasan, dan segala sesuatu lainnya. Anda harus membeli tas pengaman untuk mengisi mereka karena mungkin mencegah rumah Anda terbakar (mungkin dengan Anda atau orang yang dicintai di dalam). Sekalipun risikonya sangat rendah, kerusakan yang ditimbulkannya sangat luas, dan langkah-langkah yang diperlukan untuk mengurangi sebagian besar dari potensi kerusakan itu sepele.
Jangan abaikan semua yang diperintahkan - semuanya tepat. Itu datang dari orang-orang yang telah belajar untuk menghormati LiPos apa adanya, dan Anda juga harus. Hal yang pasti ingin Anda hindari adalah mengajarkan pelajaran ini kepada Anda dengan baterai lithium-ion, bukan rekan online dan offline. Yang terakhir mungkin memecat Anda di forum, tetapi yang pertama benar - benar akan memecat Anda.
Mari kita lihat beberapa video yang meledak!
Biarkan saya sedikit lebih dalam bagaimana mereka gagal. Saya sudah membahas mekanismenya, tetapi apa yang sebenarnya terjadi? Baterai lithium-ion benar-benar hanya memiliki satu mode kegagalan, yang merupakan jenis ledakan kemudian menembakkan sejumlah besar api dalam jet api raksasa selama beberapa detik, dan kemudian melanjutkan kegiatan yang berhubungan dengan pembakaran umum sebentar setelah itu. Ini adalah api kimia, jadi Anda tidak dapat memadamkannya (baterai lithium-ion masih akan menembakkan semburan api besar bahkan dalam ruang hampa udara. Oksidator terkandung di dalamnya, tidak perlu udara atau oksigen untuk membakar). Oh, dan membuang air pada lithium tidak ada gunanya , setidaknya dalam hal pengurangan api.
Berikut adalah daftar 'hit terbaik' dari beberapa contoh kegagalan yang bagus. Perhatikan bahwa hal ini kadang-kadang terjadi pada case RC drain tinggi bahkan dengan langkah-langkah keamanan yang tepat di tempat. Membandingkan aplikasi saluran tinggi dengan arus telepon yang jauh lebih aman dan lebih rendah sama sekali tidak valid. Ratusan ampere ≠ beberapa ratus miliampere.
Kegagalan pesawat RC.
Pisau menusuk baterai seukuran smartphone.
LiPo yang overcharged secara spontan meledak.
Baterai laptop dalam pelarian termal ditekan ringan, membuatnya meledak.
