Mengapa Baterai Lithium-Ion Meledak?

Sementara baterai lithium-ion, secara keseluruhan, sangat aman, mereka sangat jarang sekali terbakar atau meledak. Ketika itu terjadi, seperti dengan Samsung Galaxy Note 7 kegagalan atau penarikan laptop terbaru HP, itu selalu berita besar. Jadi apa yang terjadi dan mengapa baterai kadang-kadang padam? Ayo cari tahu.

Baterai lithium-ion yang dapat diisi ulang - jenis baterai yang ada di dalam laptop, ponsel, tablet, dan hampir semua gadget modern yang Anda miliki, serta mobil listrik dan pesawat terbang - bertanggung jawab atas revolusi perangkat portabel. Tanpa baterai lithium-ion, saya tidak akan bisa menulis artikel ini di kedai kopi; sebagai gantinya, saya harus terhubung ke sumber daya sepanjang waktu.

Apa yang Ada di Dalam Baterai Lithium-Ion?

Untuk memahami mengapa baterai lithium-ion kadang gagal, Anda perlu tahu apa yang terjadi di bawah tenda. Di dalam setiap baterai lithium-ion, ada dua elektroda - katoda yang bermuatan positif dan anoda yang bermuatan negatif - dipisahkan oleh selembar plastik "microperferated" yang membuat kedua elektroda tidak tersentuh. Ketika Anda mengisi baterai litium-ion, ion lithium didorong oleh listrik dari katoda, melalui microperferations di separator dan cairan konduktif listrik, dan ke anoda. Ketika baterai habis, kebalikannya terjadi dengan ion lithium mengalir dari anoda menuju katoda. Ini adalah reaksi yang memberi daya pada laptop Anda.

Baterai kecil, seperti yang ditemukan di smartphone, biasanya hanya memiliki sel lithium-ion tunggal. Baterai yang lebih besar, seperti yang ada di laptop, biasanya memiliki antara 6 dan 12 sel lithium-ion. Baterai di mobil listrik dan pesawat terbang dapat memiliki ratusan sel.

Apa yang Membuat Baterai Lithium-Ion Meledak?

Hal yang membuat baterai lithium-ion sangat berguna adalah apa yang juga memberi mereka kapasitas untuk terbakar atau meledak. Lithium sangat hebat dalam menyimpan energi. Ketika dirilis sebagai tetesan, ia memberi daya pada telepon Anda sepanjang hari. Saat dilepaskan semuanya dalam sekali jalan, baterai bisa meledak.

Baterai lithium-ion dari Boeing 787 Japan Airlines terbakar tahun 2013.

Sebagian besar baterai lithium-ion terbakar dan meledak karena masalah korsleting. Ini terjadi ketika pemisah plastik gagal dan membiarkan anoda dan katoda bersentuhan. Dan begitu keduanya berkumpul, baterainya mulai terlalu panas.

Ada beberapa alasan mengapa pemisah dapat gagal:

Desain Buruk atau Kerusakan Pabrikan: Baterai didesain dengan buruk, seperti halnya Galaxy Note 7. Dalam hal ini, tidak ada ruang yang cukup untuk elektroda dan pemisah di baterai. Dalam beberapa model, ketika baterai sedikit mengembang saat diisi, elektroda membungkuk dan menyebabkan korsleting. Bahkan baterai yang dirancang dengan baik dapat gagal jika kontrol kualitas tidak dijaga cukup ketat atau ada beberapa cacat dalam pembuatan.
Faktor eksternal: Panas ekstrem hampir pasti menyebabkan kegagalan. Baterai yang dibiarkan terlalu dekat dengan sumber panas — atau terperangkap dalam api — diketahui meledak. Faktor eksternal lainnya dapat menyebabkan baterai lithium-ion gagal juga. Jika Anda menjatuhkan ponsel terlalu keras (atau terlalu sering), ada kemungkinan Anda akan merusak separator dan menyebabkan elektroda menyentuh. Jika Anda menusuk baterai (baik karena kecelakaan atau sengaja), maka Anda hampir pasti akan menyebabkan korsleting.

Masalah Pengisi Daya: Pengisi daya yang dibuat dengan buruk atau berinsulasi buruk juga dapat merusak baterai lithium-ion. Jika pengisi daya lebih pendek atau menghasilkan panas di dekat baterai, dapat menyebabkan kerusakan yang cukup untuk menyebabkan kegagalan. Karena itu kami sarankan hanya menggunakan pengisi daya resmi (atau setidaknya, pengisi daya pihak ketiga berkualitas tinggi dari merek terkemuka). Baterai lithium-ion memiliki perlindungan bawaan untuk menghentikan pengisian yang berlebihan. Meskipun sangat jarang, jika tindakan pencegahan keamanan ini gagal, pengisian daya yang berlebihan adalah cara yang baik untuk memanaskan baterai secara berlebihan.
Runaway Termal dan Beberapa Sel: Meskipun tidak relevan dengan baterai sel tunggal seperti yang ditemukan di sebagian besar ponsel cerdas (iPhone X sebenarnya memiliki dua sel), hanya satu sel baterai yang harus gagal agar seluruh baterai habis. Setelah satu sel terlalu panas, Anda mendapatkan efek domino yang disebut "pelarian termal." Untuk baterai dengan ratusan sel-seperti yang ada dalam Tesla Model S-pelarian termal berpotensi menjadi masalah yang sangat besar..

Meskipun memeriksa mengapa baterai terkadang gagal memberikan gambaran yang menakutkan, baterai lithium-ion adalah teknologi yang aman dan matang. Fakta bahwa itu selalu menjadi berita ketika baterai meledak secara tak terduga menunjukkan betapa jarang peristiwa kegagalan besar itu. Produsen baterai menerapkan banyak perlindungan untuk mencegah baterai gagal, atau setidaknya mengurangi kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh kegagalan..

Kredit foto: wk1003mike / Shutterstock.com.