لماذا تنفجر بطاريات الهواتف المصنوعة من الليثيوم؟

أوقفت شركة سامسونغ مبيعات جهاز "غالاكسي نوت 7" الجديد بسبب تقارير عن انفجار بطاريته في خطوة غير عادية من جانب شركة التكنولوجيا العملاقة.
وقالت الشركة إن هناك مشكلة في البطارية، لكنها لم تذكر مزيدا من التفاصيل.
لكن إذا كانت خلية البطارية من نوع ليثيوم-أيون تشحن بسرعة كبيرة للغاية أو أن خطأ صغيرا في التصنيع قد مر دون فحص شديد من جانب الشركة فقد يؤدي هذا إلى حدوث ماس كهربائي، وبالتالي اشتعال النار.
ودعت كلير غراي، خبيرة في تخزين الطاقة وتعمل بجامعة كامبريدج، إلى إيجاد بدائل أكثر أمانا من الليثيوم.
وقالت: "اعتقد أنه يجب على المرء أن يشعر بالقلق ويدفع باتجاه إيجاد تكنولوجيا أكثر أمانا في البطاريات".
وأضافت: "ينبغي أن يتم التركيز على هذا المحور في أبحاث وتطوير هذه الصناعة".
وأردفت: "بالرغم من أنه يتم اكتشاف معظم عيوب التصنيع خلال الاختبارات الأولية، فإن هذه العملية ليست معصومة من الخطأ".
لكنها أشارت إلى أنه لا داعي للذعر.
وقالت: "جميعنا يواجه مخاطر في حياتنا – نقود السيارات ونحن نجلس فوق سوائل عضوية قابلة للاشتعال. هناك وسائل تكنولوجيا أخرى أكثر أمنا".
أسباب شائعة
تقول شركة سامسونغ إنه لم يتم الإبلاغ إلا عن 35 حالة اشتعال فقط في أجهزة غالاكسي نوت 7 في جميع أنحاء العالم بعد بيع 2.5 مليون جهاز.
بطاريات ليثيوم أيون المستخدمة من قبل شركة سامسونغ شائعة الاستخدام في صناعة التكنولوجيا – فما الذي يجعلها خطرة؟
يقال إن النار تشتعل في غالاكسي نوت 7 بعد وقت قصير من توصيل الشاحن الخاص به
من المهم أن نعرف بعض المعلومات عن كيفية عملها، فهي تحتوي ببساطة على الكاثود (مهبط في الدائرة الكهربائية) والأنود (مصعد في الدائرة الكهربائية) ومادة الليثيوم.
يتم الفصل بين المهبط والمصعد بسائل عضوي يسمى الإلكتروليت ومادة مسامية تسمى الفاصل.
ينتقل الليثيوم عبر الفاصل، داخل السائل، بين الاثنين.
الشحن السريع
إذا كانت البطارية تشحن بسرعة كبيرة، وينتج عن ذلك توليد الحرارة، يتجمع الليثيوم حول الأنود، الأمر الذي قد يؤدي إلى حدوث ماس كهربائى.
تقول غراي: "عادة ما يكون لديك نظام لشحن البطارية يتحكم في معدل الشحن".
وتضيف: "تتحسن جودة البطاريات باستمرار، لذا لا تكون مضطرا لشحنها بسرعة – وإذا فعلت ذلك فستتكون طبقات الليثيوم".
تشير غراي إلى أن هذا هو السبب الذي قد يجعل شحن البطارية تجربة بطيئة بشكل محبط.
وتشمل العيوب الأخرى التي يمكن أن تتسبب في حدوث ماس كهربائى، التلوث الناجم عن الشظايا الصغيرة للمعدن أثناء عملية الإنتاج أو الثقوب الدقيقة في إغلاق البطارية، والتي قد لا تصبح واضحة حتى يتم شحن البطارية عدة مرات حيث تتمدد وتنكمش المواد.
تقول غراي: "أصبح التصنيع موحدا بشكل أكبر عما كان عليه قبل 10 أو 15 عاما".
ومع ذلك، قد يكون هناك مشكلة في الجمع بين خلايا البطارية لتوليد المزيد من الطاقة، وهذا أمر شائع على نحو متزايد. فالبطاريات التي تحتوي على 12 خلية، على سبيل المثال، تكون مناسبة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
تقول غراي: "كلما وضعت عددا أكبر من الخلايا سويا كلما زاد احتمال تعطل بعضها".
وتضيف: "لا تزال هناك عيوب تظهر، لكن الأمر يتحسن. إنه تحد، إذ يجري إنتاج عدد كبير دون الحاجة إلى ظهور خطأ واحد".
علامات يجب الانتباه إليها
هناك علامات قد تشير إلى أن البطارية على وشك العطل، حسب شركة "غيك سكواد" المتخصصة في توفير وإصلاح البطاريات.
وتقول الشركة على موقعها على شبكة الانترنت: "في بعض الأحيان، تبدأ البطارية في الانتفاخ قبل أن تتعطل تماما، إذ تتمزق الخلايا الداخلية وتتكسر".
وتضيف: "لكن الانتفاخ لا يحدث دائما. إذا لم يحدث ذلك، قد تلاحظ أن الجهاز أصبح ساخنا قليلا أكثر من المعتاد - لكن دعونا نكون صادقين، فهواتفنا تكون ساخنة إلى حد ما أثناء الاستخدام العادي على أي حال".
وتوصي الشركة بالتخلص من أي بطاريات تظهر عليها هذه العلامات.