پژوهشگران علت انفجار باتری های لیتیوم یونی را توضیح می دهند

باتری های لیتیوم-یونی یکی از اختراعات سودمند بشر هستند، به شرط اینکه بلایی سرمان نیاورند. سامسونگ این وضعیت را به خوبی درک کرده است. در پژوهش جدیدی که در ژورنال جامعه الکتروشیمی منتشر شده، محققین مرکز CLS کانادا تصمیم گرفتند تا نحوه بروز مشکل در این باتری ها را بهتر درک نمایند.

«توبی باند» محقق این مرکز می گوید:

ما می خواستیم ببینیم به لحاظ فیزیکی چه وقایعی درون باتری رخ می دهد که به تولید دود و باد کردن آنها می انجامد. این وضعیت دلایل زیادی دارد، اما معمولاً نتیجه گرمایش بیش از حد، شارژ شدن بیش از حد، و برخی شرایط تنش زا به وجود می آید.

همچنین برخی از باتری ها بدون بروز حادثه خاصی باد می کنند، و در همین وضعیت نیز به کار خود ادامه می دهند، هرچند باد کردن را می توان اولین نشانه برای آتش سوزی یا انفجار در نظر گرفت.

این تیم از سی تی اسکن با رزولوشن بالا برای ساخت تصویری سه بعدی از داخل باطری، قبل و بعد از تولید گاز و باد کردن استفاده کردند. باند در ادامه می گوید:

ما فهمیدیم نقص های جزئی در نحوه لایه بندی الکترودها وجود دارد، که پس از باد کردن باتری بسیار برجسته تر شده و نهایتاً بر توزیع فشار داخلی محفظه تأثیر می گذارند، به گونه ای که وقایع آشنای بعدی رخ می دهد.

بر اساس این پژوهش، می توان گفت دلیل اصلی بسیاری از موارد نقص باتری های لیتیوم یونی، ضعف و خطا در مرحله ساخت است، و با توجه به اینکه از شکل هندسی یکسانی برای ساخت باتری تجهیزات الکترونیکی مختلف استفاده می شود، می توان امیدوار بود نتایج تحقیق فوق بتواند تولیدکنندگان را به دقت بیشتر در این امر وادار سازد.

باند در این رابطه می گوید:

ما اولین گام را برای تشریح علت باد کردن باتری های تجاری برداشته ایم، و امیدواریم تولیدکنندگان از این اطلاعات برای درک بهتر وضعیت بهره گیرند. در واقع آنها باید بدانند که نقص های جزئی در روند تولید، به مشکلات عمده ای بدل می شود.

این تیم پژوهشی ادامه داد که برای ساخت باتری هایی ایمن تر، تولیدکنندگان باید ایرادات جزئی طراحی را رفع کنند، یا ساختار درونی این محصولات را به گونه ای تغییر دهند که نقص های جزئی به خاطر فرایندهای داخلی و باد کردن باتری، تشدید نگردند.