Mengapa baterai ponsel bisa meledak: pandangan yang lebih dalam

Baru-baru ini sebuah kasus dilaporkan oleh 9to5Mac di mana seorang pengendara sepeda mengalami luka bakar tingkat tiga di kakinya karena iPhone 6 yang terbakar. Berita tentang baterai ponsel yang terbakar secara spontan bukanlah sesuatu yang baru, dibahas secara luas sebelumnya bersama dengan beberapa foto mengerikan dari korban yang terbakar. Namun, udaranya tidak jelas dan kami akan mencoba menjelaskan fenomena ilmiah aktual yang mengarah ke ledakan minus foto-foto yang mungkin membuat Anda mual.

Teknologi baterai inti dalam smartphone belum melihat kemajuan yang menggembirakan dalam dua dekade terakhir, tetapi segala sesuatu di sekitarnya telah berkembang pesat. Dari manajemen baterai, metode pengisian daya hingga kabel dengan IC terintegrasi, kami menyuplai daya ke baterai dengan cara paling canggih saat ini.

Jadi itu menimbulkan pertanyaan, mengapa kita tidak bisa menjaga baterai sialan ini dari menelan diri mereka sendiri dan apa pun di sekitarnya dalam asap dan api? Nah untuk menjawab pertanyaan itu kita perlu menyelam ke dalam ilmu SMA, tidak sedalam leher tapi setinggi pinggang.

Baterai Lithium Ion 'Ketat'

Struktur baterai Li-ion memainkan peran yang sangat penting dalam memahami mengapa baterai Lithium-ion datang dengan begitu banyak peringatan. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, Anode & Cathode, dua komponen dasar baterai adalah dalam bentuk lembaran. Lembar 'Pemisah' yang keropos hadir di antara keduanya untuk mencegah korsleting. Seluruh kombinasi Anode-Separator-Cathode ini ditumpuk beberapa kali dalam ketebalan beberapa mm dari rata-rata baterai ponsel cerdas Anda.

Pengepakan yang ketat ini memungkinkan beberapa ribu mAh kapasitas hanya dalam ketebalan beberapa mm, tetapi juga merupakan resep bencana yang tidak dapat dihindari seperti yang akan segera kita lihat.

The Bane: Thermal Runaway

Dalam baterai apa pun, jika anoda dan katoda bersentuhan langsung satu sama lain, terjadi korsleting. Ini buruk untuk baterai karena meningkatkan suhu internal baterai. Dan dalam hal baterai Li-ion, ini lebih buruk karena ini memulai siklus pemakaian sendiri, semakin meningkatkan suhu. Ini disebut 'Pelarian Termal'. Dan ini bertindak sebagai pendahulu ledakan.

Di sini, struktur baterai Lithium Ion yang sangat padat adalah musuhnya sendiri karena anoda-katoda dipisahkan hanya oleh pemisah yang sangat tipis. Juga kepadatan energi tinggi dari baterai Li-ion bertindak sebagai bahan bakar untuk api, begitu Thermal Runaway dimulai.

Alasan Utama Mengapa Mungkin Akan Meledak

Gas-gas yang dihasilkan ini menyebabkan penumpukan tekanan di dalam baterai yang pada akhirnya mengarah ke ledakan.

Hubungan arus pendek dalam baterai tidak terjadi dengan sendirinya. Sejumlah faktor mulai dari proses manufaktur hingga faktor eksternal, seperti pengisian & lingkungan kerja bertanggung jawab, yang dijabarkan di bawah ini.

Cacat Pembuatan

Pertama dalam daftar penyebab yang membuat baterai Anda booming adalah kurangnya kualitas dan proses produksi. Ini juga merupakan penyebab dominan yang menggemakan fakta bahwa baterai & telepon yang lebih murah lebih rentan terhadapnya. Sementara pembuatan sel Li-ion bukanlah ilmu roket, masih beberapa tingkat QC harus dipertahankan karena bahan yang terlibat berbahaya dan tidak stabil (Lithium).

Baterai yang lebih murah umumnya menggunakan Separator dengan kualitas yang lebih rendah, yang menurunkan cepat, menyebabkan korsleting. Baterai seperti itu juga tidak dipasang di lingkungan yang bersih yang menyebabkan pengendapan partikel di sekitar terminal kembali mengarah ke korslet. Casing eksternal juga tidak sesuai dengan standar dan tidak memadai untuk mempertahankan gaya tumpul dan benturan.

Praktek Pengisian

Menyimpan telepon Anda untuk mengisi daya semalam atau mengurasnya hingga 1%? Jika Anda melakukan kedua hal ini, jangan khawatir, itu tidak akan membuat ponsel Anda panggang tetapi hanya akan mempengaruhi kesehatan baterai Anda seiring waktu. Baterai Li-ion aman di kisaran 3, 7 hingga 4, 2 volt, tetapi pengisian daya di atas 5 volt atau pemakaian di bawah 3, 2 volt akan memancingnya.

Semua smartphone saat ini telah membangun sirkuit untuk menghindari tegangan yang melampaui batas tetapi sekali lagi dalam versi yang lebih murah & tidak standar, sirkuit ini adalah yang pertama kali diaktifkan. Pengisi daya non-standar juga sama-sama berbahaya, bahkan lebih karena itu melibatkan pasokan listrik, yang dapat mematikan bagi Anda serta baterai Anda.

Pengguna iPhone: Kami memiliki panduan khusus untuk mengisi daya iPhone dengan cara yang benar.

Kerusakan fisik

Jika kita melihat sejarah kasus telepon goreng, penyebab utama umumnya dianggap baterai telepon non-standar atau palsu. Tetapi melihat sebagai iPhone adalah penyebab dalam kasus ini, kita dapat mengesampingkannya. Apa yang tampak sebagai penyebab yang mungkin adalah dampak keras dari kejatuhan, yang menyebabkan pecahnya separator dan korsleting skala besar. Itu sebabnya Anda disarankan untuk tidak memalu ponsel Anda karena marah.

Penghancur baterai

Akhirnya, sedikit juga harus dikatakan tentang panas. Baterai yang sangat bagus dan berkualitas tinggi juga akan mengalami Thermal Runaway jika suhu eksternal tetap di atas 60 derajat Celcius untuk waktu yang lama. Jadi hindari menempatkan telepon Anda di dekat perapian, pemanas ruangan atau di bawah sinar matahari untuk waktu yang lama.

Tabel berikut dari BatteryUniversity memandu Anda mengenai suhu yang aman.

Tapi Mengapa Ledakan?

Tanpa membahas lebih lanjut tentang hal-hal teknis, ketika, karena salah satu alasan di atas Thermal Runaway terjadi, panas di dalam baterai meningkat. Selain itu, karena fenomena bawaan Runaway, panas di dalam dapat mencapai hingga 150 derajat Celcius (302 F).

Pada suhu ini pemisah antara lembaran mencair, menyebabkan korsleting pada skala yang lebih besar.

Separator lebur dan elektrolit yang sangat panas mengalami beberapa reaksi kimia yang sangat kompleks menghasilkan beberapa gas. Gas-gas yang dihasilkan ini menyebabkan penumpukan tekanan di dalam baterai yang pada akhirnya mengarah ke ledakan. Tapi itu tidak selalu hasilnya, kadang-kadang baterai mungkin hanya menonjol dan gagal.

1. Gunakan Halon, penggantian Halon atau pemadam air untuk memadamkan api dan mencegah penyebarannya ke bahan yang mudah terbakar tambahan.

2. Setelah memadamkan api, gosok perangkat dengan air atau cairan non-alkohol lainnya untuk mendinginkan perangkat dan mencegah sel baterai tambahan mencapai pelarian termal.

Dan dalam kejadian yang tidak menguntungkan, beberapa baterai di sekitar Anda memutuskan untuk memulai pembakaran sendiri, saran di atas dari FAA (file PDF) harus diikuti untuk memadamkan api.

Jadi Apa yang Sudah Kita Pelajari?

Satu hal yang dapat kita simpulkan adalah baterai dan komponen sub-par memainkan peran utama dalam kegagalan. Pengisi daya dan kabel yang murah juga sama-sama bertanggung jawab. Tetapi menjaga ponsel Anda tetap terhubung dalam waktu lama tidak akan menyebabkan hal ini. Dan dengan sengaja merusak baterai, nah itu termasuk kategori Idiots at Work yang tidak ada yang bisa dilakukan. Juga setiap kerusakan baterai tidak berubah menjadi TNT, beberapa hanya tonjolan, bocor atau berhenti bekerja.

Saya harap penjelajah ini telah menjawab pertanyaan dalam judul, secara ilmiah. Jika Anda memiliki lebih banyak pertanyaan yang membara, silakan mengirim komentar kepada kami. Selamat & pengisian aman.

JUGA BACA: Mungkinkah Bank Daya Portable Menyelamatkan Liburan Anda Seperti Itu Disimpan?