اعتاد العديد من الأشخاص على شحن هواتفهم طوال الليل، أو ممارسة الألعاب أثناء الشحن، أو حتى تجاهل هواتفهم بعد سقوطها وثنيها.
هذه السلوكيات التي تبدو عادية تدفع بطاريات الليثيوم باستمرار إلى حدودها المادية.إن ارتفاع درجة حرارة البطارية أو الروائح الغريبة أو حتى التورم الطفيف هي في الواقع "إشارات استغاثة" أخيرة للبطارية بالنسبة لك.
لحماية أجهزتك وسلامة عائلتك، قمنا بتجميع هذا الشاملبطارية الليثيومدليل السلامة: بدءًا من اختيار الملحقات المعتمدة وحتى التعامل مع حالات الحريق الطارئة، فإن هذه المعرفة المهمة هي شيء يجب أن يحفظه كل مستخدم متكرر للإلكترونيات.
ما هي أنواع بطاريات الليثيوم المعرضة للانفجار؟
من الناحية الفنية، تحمل جميع أنواع بطاريات الليثيوم خطر الحريق أو الانفجار في الظروف القاسية، على الرغم من أن درجة الخطر تختلف حسب تركيبها الكيميائي.أكسيد الكوبالت الليثيوم (LCO)تعتبر البطاريات حاليًا الأكثر عرضة لمثل هذه الحوادث؛ نظرًا لكثافة الطاقة العالية للغاية واستقرارها الحراري الضعيف نسبيًا، فإنها يمكن أن تتعرض بسهولة للهروب الحراري العنيف إذا تم شحنها بشكل زائد أو تعرضت لتأثير خارجي.
بالإضافة إلى ذلك،النيكل والمنغنيز والكوبالت (NMC)والنيكل والكوبالت والألومنيوم (NCA)تتميز البطاريات-المستخدمة بشكل شائع في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة-بأداء عالٍ-، إلا أن النيكل والكوبالت الذي تحتوي عليه يصبح شديد التفاعل عند درجات الحرارة المرتفعة. في حالة حدوث ماس كهربائي داخلي، تكون سرعة التفاعل سريعة بشكل لا يصدق، وتولد حرارة كافية لإحداث حريق أو حتى انفجار.
في المقابل،فوسفات حديد الليثيوم (LFP)تعتبر البطاريات أكثر أمانًا بشكل ملحوظ. لديهم درجة حرارة حرارية أعلى بكثير وبنية مادية أكثر استقرارًا؛ وحتى عند تعرضها للتلف، فإنها عادةً ما تنبعث منها دخان أو تشتعل فيها النيران بدلاً من أن تنفجر بعنف.
ما الذي يسبب انفجار بطارية ليثيوم أيون؟
من المنظور الفيزيائي والكيميائي، فإن السبب الأساسي وراء انفجار بطارية أيون الليثيوم- هو التفاعل المتسلسل المعروف باسمالهروب الحراري. ببساطة، يحدث هذا عندما تتجاوز الحرارة المتولدة داخل البطارية بكثير المعدل الذي يمكن أن تتبدد به، مما يتسبب في خروج درجات الحرارة عن نطاق السيطرة ويؤدي في النهاية إلى نشوب حريق أو انفجار.
يمكن تصنيف المحفزات المحددة لهذه الظاهرة على النحو التالي:
1. ماس كهربائي داخلي
هذا هو السبب الأكثر شيوعًا والمخفي غالبًا. عندمافاصل(الطبقة الرقيقة جدًا- التي تفصل بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة) معرضة للخطر، وتتلامس الأقطاب الكهربائية مباشرة. وهذا يخلق طفرة هائلة في التيار ويولد حرارة شديدة. يمكن أن يكون سبب هذا الفشل:
- شيخوخة البطارية:يمكن أن يؤدي التدوير-على المدى الطويل إلى نمو "تشعبات الليثيوم"-هياكل مجهرية تشبه الإبرة-والتي يمكن أن تخترق الفاصل في النهاية.
- عيوب التصنيع:يمكن أن تؤدي الشوائب المعدنية الصغيرة التي تظهر أثناء الإنتاج إلى حدوث ماس كهربائي في وقت لاحق من عمر البطارية.
2. الأضرار الجسدية والإجهاد
بطاريات الليثيوم هشة بشكل مدهش. أي شديدةالتأثير أو السحق أو الاختراقيمكن أن تدمر جسديا الهيكل الداخلي. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي سقوط هاتف وانبعاج البطارية، أو الاصطدام بمركبة كهربائية بسرعة عالية-، إلى حدوث قصور داخلي كبير الحجم على الفور-، مما يتسبب غالبًا في تمزق الغلاف واشتعال المحتويات عند ملامستها للهواء.
3. شذوذات الشحن (الشحن الزائد والشحن الخاطئ)
إذا تعطلت دائرة حماية البطارية،الشحن الزائديمكن أن يتسبب في انهيار هيكل الكاثود. ثم تتراكم أيونات الليثيوم الزائدة على سطح الأنود على شكل ليثيوم معدني، والذي يمكن أن يخترق الفاصل. علاوة على ذلك، فإن استخدام شواحن غير متوافقة عالية الطاقة-أو كابلات منخفضة الجودة-قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية بسرعة؛ إذا لم تتمكن الحرارة من الهروب، فإنها تؤدي إلى الهروب الحراري.
4. بيئات درجة الحرارة المرتفعة-
بطاريات الليثيوم حساسة للغاية للحرارة. يؤدي ترك الجهاز في سيارة ساخنة تحت أشعة الشمس المباشرة، أو سوء تبديد الحرارة أثناء الشحن أو التفريغ، إلى تسريع التفاعلات الكيميائية الداخلية. عندما تصل درجة الحرارة إلى نقطة حرجة (عادة بين 130 درجة و150 درجة)، يذوب الفاصل، ويبدأ المنحل بالكهرباء في التحلل وإطلاق غازات قابلة للاشتعال، وبلغت ذروتها في النهاية في احتراق أو انفجار عنيف.
علامات قد تكون بطاريتك معرضة لخطر الانفجار
لتحديد ما إذا كانت البطارية معرضة لخطر الانفجار، هناك العديد من العلامات التحذيرية البديهية. إذا لاحظت أياً مما يلي، عليك التوقف عن استخدام الجهاز فوراً:
1. تورم البطارية (العلامة الأكثر وضوحًا)
إذا لاحظت انتفاخ الغطاء الخلفي لهاتفك، أو تشوه لوحة مفاتيح الكمبيوتر المحمول، أو أن غلاف البطارية يبدو "منتفخًا" وكأنه مملوء بالهواء، فهذه علامة واضحة على ذلكلقد تراكم الغازداخل البطارية. وهذا يعني أن البنية الكيميائية الداخلية قد فشلت، ويمكن أن تشتعل فيها النيران في أي لحظة بسبب الضغط الزائد أو تمزق الفاصل.
2. الحرارة غير الطبيعية
إذا أصبح جهازك ساخنًا للغاية بحيث لا يمكن لمسه أثناء الشحن أو الاستخدام (باستثناء الحرارة المتوقعة من الألعاب الثقيلة)، أو إذا كان كذلكيسخن بدون سبب أثناء الخمول، فهو يشير إلى أن دائرة كهربائية قصيرة-قد تكون موجودة بالفعل بالداخل.
3. الروائح الغريبة أو الدخان
إذا شممت رائحة نفاذةرائحة حمضية أو معدنية أو حارقةعادة ما يكون هذا علامة على تسرب الإلكتروليت أو الاشتعال الداخلي. إذا رأيت ولو خيطًا خفيفًا من الدخان، انقل الجهاز إلى منطقة مفتوحة بعيدًا عن المواد القابلة للاشتعال على الفور.
4. شحن المخالفات
إذا كانت البطاريةالنسبة المئوية تقفز بشكل كبير(على سبيل المثال، الانخفاض من 50% إلى 10% على الفور) أو إذا رفضت الشحن على الإطلاق، فإن خلايا البطارية أصبحت قديمة جدًا أو تالفة، مما يجعلها غير مستقرة إلى حد كبير.
5. التسرب أو تغير اللون
ظهور سائل زيتي أو آثار تآكل على سطح البطارية يعني أن الغلاف الخارجي قد تعرض للخطر. منذبطاريات الليثيومتتفاعل بعنف مع الرطوبة والهواء، وهذه الحالة خطيرة للغاية.
السيناريوهات الشائعة التي تنفجر فيها البطاريات
في الحياة الواقعية، تحدث انفجارات بطاريات الليثيوم في أغلب الأحيانأثناء عملية الشحن، خاصة عند استخدام أجهزة شحن غير متطابقة ورخيصة الثمن، أو الشحن في -درجات حرارة عالية أو بيئات مغلقة، أو ترك الجهاز موصلاً بالكهرباء لفترات طويلة بعد امتلاءه-كل ذلك يزيد بشكل كبير من خطر الانفلات الحراري.
هناك سيناريو آخر عالي الخطورة-.تعريض البطارية لتأثيرات بدنية شديدةمثل سقوط الهاتف من ارتفاع وتشوه بنيته الداخلية، أو تعرض هيكل السيارة الكهربائية لضربة قوية أثناء القيادة؛ مثل هذا الضرر الجسدي الفوري يمكن أن يؤدي بسهولة إلى حدوث ماس كهربائي داخلي.
بالإضافة إلى ذلك،ترك الأجهزة في البيئات القاسيةيمثل خطرًا كبيرًا، مثل نسيان الهاتف أو بنك الطاقة على لوحة القيادة المشمسة-في الصيف، أو استخدامها لفترة طويلة-في البيئات الرطبة أو المسببة للتآكل، مما يؤدي إلى تسريع تقادم عمر البطارية وفشل الغلاف.
أخيراً،التفكيك أو التعديل غير المصرح به(مثل استبدال البطارية بإصدار-أصلي عالي السعة-غير أصلي) غالبًا ما يفتقر إلى دوائر حماية احترافية وعزل حراري، مما يجعله عرضة بدرجة كبيرة للحريق أو الانفجار أثناء الاستخدام اليومي.
كيف تتعامل بأمان مع البطارية التالفة أو المنتفخة؟
عند التعامل مع بطارية تالفة أو منتفخة، فإن الخطوة الأولى الأكثر أهمية هي:توقف فورًا عن شحنه وأوقف تشغيل الجهاز; لا تحاول أبدًا الضغط على الانتفاخ أو ثقب الغلاف بأشياء حادة، لأن ذلك سيؤدي مباشرة إلى تفاعل الإلكتروليت مع الهواء وإشعال حريق عنيف أو حتى انفجار.
يجب عليك نقل الجهاز بسرعة إلى مكانمنطقة مفتوحة وجيدة التهوية-بعيدًا عن المواد القابلة للاشتعال(مثل الأثاث الخشبي أو الستائر أو السجاد)؛ إذا أمكن، ضعه مؤقتًا في-حاوية معدنية غير قابلة للاحتراق أو في دلو مملوء بالرمل. أثناء التعامل، حاول تجنب لمس أي سائل متسرب بيديك العاريتين.-ارتداء القفازات الواقية هو الأفضل لمنع الحروق الكيميائية.
لا ينبغي بأي حال من الأحوال رمي هذه البطارية في سلة المهملات العاديةلأن الضغط أثناء نقل القمامة أو معالجتها يمكن أن يشعل النار بسهولة. الإجراء الصحيح هو الاتصال بمركز محلي متخصص لإعادة تدوير النفايات الإلكترونية أو تحديد نقطة تسليم متوافقة-للنفايات الخطرة؛ أثناء النقل، استخدم-كيسًا بلاستيكيًا غير موصل للكهرباء أو شريطًا لاصقًا فوق أطراف البطارية لضمان السلامة طوال العملية.
التدابير الوقائية لتجنب انفجارات البطاريات
لتقليل مخاطر انفجارات بطارية الليثيوم، يمكنك اتخاذ التدابير الوقائية التالية:
- استخدم الملحقات الأصلية أو المعتمدة:التزم دائمًا بالشواحن والكابلات الأصلية، أو اختر -علامات تجارية قديمة تابعة لجهات خارجيةشهادة 3C أو UL أو CE. غالبًا ما تفتقر أجهزة الشحن-ذات الجودة المنخفضة إلى الحماية من الجهد الزائد والتيار الزائد، وهو ما يعد السبب الرئيسي للهروب الحراري.
- تجنب البيئات شديدة الحرارة: بطاريات الليثيومحساسة للغاية للحرارة.لا تترك هاتفك أو بنك الطاقة الخاص بك أبدًا في السيارة معرضًا لأشعة الشمس المباشرةوتجنب شحنها بالقرب من أجهزة التدفئة أو في الأماكن المشمسة. وبالمثل، يمكن أن يؤدي البرد الشديد إلى إتلاف البنية الداخلية للبطارية.
- ضمان تبديد الحرارة المناسب:عند الشحن، ضع جهازك على سطح صلب ومستو (مثل المكتب).تجنب الشحن على الوسائد أو الفراش أو الأرائكلأن هذه المواد الناعمة تحبس الحرارة وتتسبب في ارتفاع درجة حرارة البطارية بسرعة.
- منع التأثير الجسدي:حاول تجنب إسقاط جهازك أو الضغط عليه أو الاصطدام به. إذا تعرض هاتفك لصدمة جسدية كبيرة، فقد تتشوه البطارية الداخلية أو بها دائرة كهربائية قصيرة - حتى إذا لم تكن الشاشة متشققة؛ فمن المستحسن أن يتم فحصها بشكل احترافي.
- الحفاظ على نطاق شحن صحي:حاول ألا تترك البطارية تنفد تمامًا إلى 0% قبل الشحن، وتجنب إبقائها عند مستوى ثابت 100% لفترات طويلة. الحفاظ على التهمة بين20% و 80%يحسن بشكل كبير الاستقرار الكيميائي.
- تقليل-مهام الطاقة العالية أثناء الشحن:تجنب تشغيل ألعاب ثلاثية الأبعاد كبيرة الحجم أو برامج تحرير فيديو أثناء الشحن. وهذا يجبر البطارية على التعامل مع حرارة الشحن وحرارة التشغيل في وقت واحد، مما يزيد من خطر ارتفاع درجة الحرارة.
- تحقق بانتظام من العلامات التحذيرية:إذا لاحظت جهازكارتفاع درجة الحرارة بشكل غير عادي، أو الشحن بشكل أبطأ بشكل ملحوظ، أو حدوث انخفاض مفاجئ في عمر البطارية، أو ظهور انتفاخ طفيف في الغلافتوقف عن استخدامه فورًا وابحث عن بديل احترافي. لا تحاول أبدًا الاستمرار في شحنه.
ماذا تفعل إذا انفجرت بطارية الليثيوم أيون بالفعل؟
إذا اشتعلت النيران في بطارية ليثيوم-أيون أو انفجرت، فإن قاعدتك الأساسية هي السلامة الشخصية-وابق هادئًا وتصرف بسرعة.
أولا وقبل كل شيء،لا تحاول مطلقًا إطفاء حريق بطارية الليثيوم بالماء; الليثيوم هو معدن شديد التفاعل يمكنه توليد غاز الهيدروجين عند اصطدامه بالماء، مما يؤدي إلى انفجار أكثر عنفًا، ويمكن أن ينتج المنحل بالكهرباء المتسرب أبخرة سامة عند ملامسته.
إذا كان الحريق صغيرًا ويمكن السيطرة عليه، فامنح الأولوية لاستخدام أطفاية حريق مسحوق جاف فئة D(خاصة للحرائق المعدنية)، أو قم بإخمادها بكميات كبيرة من الرمل أو صودا الخبز؛ تعتبر بطانية الحريق المخصصة أيضًا خيارًا فعالاً. إذا كان الجهاز متصلاً،قطع الطاقة على الفورفقط إذا كان القيام بذلك آمنًا، ولكن لا تخاطر أبدًا بالوصول إلى القابس نفسه.
إذا لم يكن من الممكن السيطرة على الحريق في غضون ثوان أو إذا نتج عنه دخان كثيف،إجلاء الجميع على الفور، أغلق الأبواب لاحتواء الانتشار، ثم تراجع سريعًا إلى منطقة خارجية عكس اتجاه الريح للاتصال بخدمات الطوارئ. حتى لو بدا أن الحريق قد انطفأ بعد إخلائك، فلا تقترب منه على الفور؛بطاريات الليثيومتشتهر بـ "إعادة الاشتعال"، حيث يمكن أن يؤدي الهروب الحراري الداخلي إلى نشوب حريق آخر بعد ساعات أو حتى أيام.
-نصائح أمان طويلة المدى لاستخدام بطاريات الليثيوم أيون
يكمن مفتاح سلامة-بطارية أيون الليثيوم وطول عمرها فيالتحكم في درجة الحرارةوشحن معتدل.
أولاً،الحرارة هي أسوأ عدو للبطارية، لذا لا تقم مطلقًا بشحن جهازك أو تركه في بيئات ذات درجات حرارة عالية-، مثل السيارة المتوقفة تحت أشعة الشمس.
ثانيا، الممارسةالشحن والتفريغ الضحلة: حاول الحفاظ على مستوى البطارية بين20% و 80%كلما أمكن ذلك، تجنب تركه ينخفض إلى 0% أو إبقائه عند مستوى ثابت 100% لفترات طويلة. إذا كنت لا تستخدم جهازًا لفترة من الوقت، فقم بتخزينه في مكان بارد مع أن تكون البطارية حوالي 50%.
أخيراً،لا تستخدم أبدًا أجهزة شحن تالفة أو منخفضة الجودة-.وإذا لاحظت البطاريةالتورم، أو ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط، أو ظهور رائحة غريبة، توقف عن استخدامه على الفور وأعد تدويره بشكل صحيح-لا تحاول أبدًا الضغط عليه أو تفكيكه.
