Walaupun bateri lithium-ion secara keseluruhannya adalah tersangat selamat, namun kadang-kadang ia juga boleh mengalami komplikasi yang menyebabkannya ia meletup.
Dan apabila ia berlaku sebagai contoh dalam kes Samsung Galaxy Note 7, ia akan menjadi satu berita besar. Jadi, apa sebenarnya yang berlaku dan mengapa bateri-bateri boleh meletup?
Apa itu bateri lithium-ion?
BESARKAN TEKS A- A+
Bateri lithium-ion yang boleh dicas semula adalah bateri yang mana digunakan secara meluas dalam barangan elektronik masa kini termasuklah komputer riba, telefon pintar, tablet dan hampir semua peranti mudah alih yang anda miliki pada hari ini.
Malah, kereta elektrik dan pesawat juga bertanggungjawab terhadap revolusi mudah alih ini.
Apa yang terdapat dalam bateri ini?
Untuk memahami mengapa kadang-kadang bateri lithium-ion mengalami kegagalan, anda perlu tahu apa kandungannya. Dalam setiap bateri ini, terdapat dua elektrod, iaitu elektrod positif bercaj katod dan elektrod negatif yang bercaj anod.
Kedua-dua elektrod ini dipisahkan oleh lapisan plastik "microperferated" (penebat) yang nipis berfungsi sebagai pemisah elektrod-elektrod itu supaya tidak bersentuhan.
Apabila anda mengecas bateri ini, ion lithium ditolak oleh arus elektrik dari katod, melalui plastik tersebut dan cecair konduktif elektrik, kepada anod.
Dan pengecaj dicabut, proses berlawanan berlaku di mana ion lithium mengalir dari anod ke katod. Tindak balas ini yang mengecas bateri dalam komputer riba anda.
Bateri yang lebih kecil, seperti yang terdapat pada telefon pintar biasanya mempunyai satu sel lithium-ion sahaja manakala bateri yang lebih besar seperti pada komputer riba biasanya mempunyai di antara 6 hingga 12 sel lithium-ion.
Bateri-bateri pada kereta elektrik dan pesawat pula mempunyai beratus-ratus sel.
Apa yang membuatkan bateri ini meletup?
Keupayaan yang membuatkan bateri lithium-ion ini sangat berguna juga adalah yang memberikan kemampuan untuk ia terbakar dan meletup.
Lithium adalah sangat berkemampuan tinggi untuk menyimpan tenaga dan apabila ia mengalirkan arusnya secara perlahan-lahan sedikit demi sedikit, ia mampu menghidupkan telefon pintar anda hampir sepanjang hari.
Namun, apabila ia mengalirkan dengan pantas dan sekaligus, bateri ini boleh meletup.
Kebanyakan kebakaran atau letupan bateri ini disebabkan oleh litar pintas. Ini berlaku apabila plastik pemisah tersebut gagal yang mana menyebabkan elektrod anod dan katod bersentuhan.
Apabila kedua-dua ini bersentuhan, bateri akan mula untuk menjadi terlebih panas. Terdapat beberapa faktor yang boleh menyebabkan plastik pemisah ini gagal berfungsi.
1. Kegagalan reka bentuk atau kecacatan pembuatan: Seperti dalam kes Galaxy Note 7 di mana baterinya mengalami kegagalan reka bentuk, apa yang berlaku adalah ruang di dalam bateri tidak cukup untuk elektrod dan pemisah.
Dalam model-model yang lain, apabila bateri mengembang sedikit ketika dicaj, elektrod-elektrod tersebut membengkok dan menyebabkan litar pintas. Malah, bateri yang direkabentuk dengan baik juga boleh mengalami kegagalan jika kawalan kualiti tidak diselia, atau berlaku kecacatan dalam pembuatan.
2. Faktor luaran: Haba yang melampau menjamin bateri ini untuk mengalami kegagalan. Contohnya, jika bateri berada berhampiran dengan sumber haba, atau terbakar, akan meletup.
Faktor luaran lain yang boleh menyebabkan kegagalan termasuklah jika telefon anda terjatuh dengan kuat atau terlalu kerap terjatuh yang mana juga boleh menyebabkan berlakunya litar pintas.
3. Masalah pengecas: Pengecas yang tidak berkualiti atau mempunyai masalah penebat juga boleh merosakkan bateri litium-ion. Jika pengecas mengalami litar pintas atau menjana haba berhampiran dengan bateri, ia sudah cukup untuk menyebabkan kegagalan.
Oleh itu, adalah disarankan untuk menggunakan pengecas yang asli dan berkualiti tinggi. Bateri litium-ion direka dengan mempunyai perlindungan dalaman jika ia dicas secara berlebihan.
Walaupun jarang berlaku, jika perlindungan dalaman ini gagal, pengecasan berlebihan boleh menyebabkan bateri menjadi panas dan berakhiran dengan letupan.
4. "Thermal Runaway" dan bateri lebih daripada 1 sel: Walaupun ia tidak relevan kepada bateri yang mempunyai 1 sel seperti pada telefon pintar (iPhone X mempunyai 2 sel), namun hanya satu sel sahaja yang diperlukan untuk menyebabkan kegagalan bateri.
Sebaik saja satu sel menjadi terlalu panas, akan berlaku kesan domino yang dikenali sebagai "Thermal runaway", iaitu peningkatan haba yang mengubah keadaan bateri yang menyebabkan peningkatan haba yang berjangkit dan berlarutan.
Bagi bateri yang mempunyai beratus-ratus sel seperti dalam kereta elektrik Tesla Model S, thermal runaway boleh menyebabkan satu masalah besar.
Kesimpulan
Walaupun dengan membincangkan mengapa bateri mengalami kegagalan membuatkan kita bimbang, namun bateri lithium-ion adalah selamat dan merupakan teknologi yang matang.
Memandangkan setiap kali kes bateri meletup berlaku, ia akan menjadi berita hangat, menjadi bukti bahawa betapa jarangnya kegagalan itu berlaku.
Pengeluar bateri mencipta pelbagai perlindungan pada bateri bagi mengelakkannya daripada meletup, atau sekurang-kurangnya mengurangkan kerosakan yang boleh menyebabkan kegagalan.
Rujukan:
