Da asporto chiave
- Uno smartphone Samsung ha recentemente preso fuoco su un aereo per ricordare che le batterie non sono sempre al sicuro.
- Gli esperti affermano che il pericolo delle batterie dei gadget sta crescendo.
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Una soluzione per la sicurezza della batteria è l'uso di prodotti chimici più sicuri.
Le batterie dei cellulari continuano a prendere fuoco, ma i ricercatori stanno lavorando per trovare una soluzione.
Uno smartphone Samsung Galaxy A21 è stato l'ultimo a fare notizia per aver preso fuoco e aver costretto un aereo ad atterrare. Nessuno è rimasto gravemente ferito nell'incidente all'aeroporto internazionale di Seattle-Tacoma, ma gli esperti affermano che il pericolo delle batterie dei gadget è in aumento.
"Le batterie agli ioni di litio stanno diventando onnipresenti nella vita di tutti i giorni in una gamma di applicazioni su scale diverse, dai piccoli dispositivi elettronici ai veicoli elettrici, fino alle grandi installazioni di stoccaggio su scala griglia, " Gavin Harper, un ricercatore di batterie presso l'Università di Birmingham, ha detto a Lifewire in un'intervista via e-mail. "Qualsiasi tecnologia che immagazzina un'enorme quantità di energia in un mezzo denso avrà problemi di sicurezza intrinseca se quell'energia viene rilasciata in modo incontrollabile."
Batterie in aereo
Come ha dimostrato il recente evento di Seattle, nonostante decenni di sforzi per migliorare la sicurezza, le batterie possono ancora bruciare.
Parte del problema è che gli incidenti con la batteria sono un gioco di numeri. Secondo gli analisti di GSMA, 5,27 miliardi di persone nel mondo hanno un dispositivo mobile. Di questi, circa il 97% degli americani possiede un telefono cellulare, secondo il Pew Research Center.
Se una batteria agli ioni di litio va in cortocircuito, che può verificarsi quando la cella della batteria di un'auto viene perforata o esposta al calore, può produrre un'esplosione di una palla di fuoco che si accende a 1.300 gradi F in millisecondi. È quasi impossibile sopravvivere a un evento del genere, ha spiegato a Lifewire in un'intervista via e-mail Jack Kavanaugh, CEO della società di tecnologia delle batterie Nanotech Energy.
Tutti vogliono un dispositivo che possa durare tutto il giorno con una carica.
I produttori dell'industria elettronica conoscono da tempo i potenziali rischi delle formule infiammabili nelle batterie agli ioni di litio, afferma Kavanaugh. Tuttavia, ha affermato, gli incidenti con le batterie agli ioni di litio nei gadget di consumo non vengono segnalati in gran parte. Nel febbraio 2018, la Commissione per la sicurezza dei prodotti di consumo degli Stati Uniti ha segnalato oltre 25.000 incidenti di surriscaldamento e incendio della batteria che hanno coinvolto più di 400 tipi di prodotti di consumo in cinque anni.
E dal 2012 al 2017, ha segnalato 49 richiami di batterie ad alta densità di energia riguardanti oltre 4 milioni di dispositivi, inclusi telefoni cellulari, scooter, utensili elettrici e laptop.
Estinguere le fiamme
"Tutti vogliono un dispositivo che possa durare tutto il giorno con una carica", ha detto a Lifewire Micah Peterson, vicepresidente di Battery Market, in un'intervista via e-mail.
Ha aggiunto che le batterie agli ioni di litio sono diventate lo standard per tutti i nostri dispositivi a causa della loro ineguagliabile densità di potenza.
"Nessun' altra tecnologia per batterie si avvicina a offrire la stessa quantità di potenza in un fattore di forma ridotto, ma questo ha un costo", ha affermato Peterson. "Le batterie agli ioni di litio possono essere estremamente esplosive e, poiché contengono tutti i combustibili e gli ossidanti necessari per mantenere un incendio anche nel vuoto, possono essere molto difficili da estinguere."
I produttori hanno ridotto al minimo esplosioni e incendi con circuiti integrati che monitorano la salute e la temperatura della batteria, ha affermato Peterson. Questo circuito è chiamato Battery Management System, o BMS, ed è presente in ogni dispositivo che contiene una batteria al litio.
"Un BMS non può salvare una batteria da un'esplosione in tutti i casi", ha detto Peterson. "Il problema ben pubblicizzato alcuni anni fa con i telefoni Samsung Galaxy Note 7 era un esempio di cattive tolleranze di progettazione e scarso controllo di qualità che causavano incendi anche con il BMS che faceva il suo lavoro."
Una soluzione per la sicurezza della batteria è l'uso di prodotti chimici più sicuri, ha suggerito Peterson. Ha aggiunto che le batterie al litio ferro fosfato (LFP) sono un esempio di prodotti chimici economici da produrre e molto più sicuri dei prodotti chimici NMC agli ioni di litio.
Qualsiasi tecnologia che immagazzina un'enorme quantità di energia in un mezzo denso avrà problemi di sicurezza intrinseca se quell'energia viene rilasciata in modo incontrollabile.
Ricercatori e scienziati stanno lavorando per migliorare le batterie agli ioni di litio esistenti. Ad esempio, Nanotech Energy ha sviluppato una batteria proprietaria e non infiammabile Graphene-Organolyte, che afferma essere superiore in termini di sicurezza e supera le altre principali batterie agli ioni di litio disponibili sul mercato.
Gli scienziati della Deakin University in Australia stanno sviluppando un prototipo di batteria al litio metallico resistente alla fiamma.
"La tecnologia è in fase di sviluppo dal 2016, ma l'università ha ricevuto finanziamenti dal governo per aiutarla a svilupparla ulteriormente e i risultati recenti sono promettenti", ha affermato Kavanaugh."Anche ancora, sembra che l'ampia commercializzazione delle batterie al litio metallico sia lontana anni."
