Cep Telefonu Bataryaları Neden Ve Nasıl Patlar?

Cep telefonları artık hepimizin vazgeçilmezlerinin arasında gelmeye başladı. Bununla birlikte, pek çok kişi bir potansiyel tehlikenin yeterince farkında değil. Samsung geçtiğimiz yıllarda yaşanan birkaç patlama vakası nedeniyle Galaxy Note 7 model telefonları tüm dünyada toplatmıştı. Ancak patlayan cep telefonları sadece Samsung’un sorunu değil. Diğer cep telefonu markalarında da yaşanan bu tür birçok durum var.

Gerçekten de böyle bir patlamanın arkasında sadece bilimin açıklayabileceği bir şey var. Peki, batarya patlaması neden olur? Bu konuda kullanıcı olarak hem satın alırken hem de cihazı kullanırken dikkat etmeniz gereken bir şeyler var mı? Açıklamaya çalışalım.

Telefon Bataryaları Nasıl Çalışır?

2019 yılı Nobel Kimya Ödülü lityum – iyon piller üzerine yaptıkları çalışmaları için üç önemli bilim insanı; John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham ve Akira Yoshino arasında paylaştırılmıştı.

Cep telefonu patlamalarının suçlusu cep telefonları değildir. Sorun piller daha önemlisi bu pillerde var olabilen kusurlardır. Gelişen teknolojiye zaman içinde pillerde uyum sağlamak zorunda kaldı. Günümüzde giderek eski usul nikel kadmiyum veya nikel hidrit pillerden tamamen uzaklaşmaya başladık. Bugünlerde dizüstü bilgisayarlar, yalnızca önceki nikel bazlı pillerden çok daha fazla enerji tutmakla kalmayıp aynı zamanda önemli ölçüde daha hafif olan verimli lityum iyon veya lityum polimer pillerle birlikte geliyor.

Akira Yoshino tarafından geliştirilen pilin çalışma prensibi. Bu pilin işleyişi aşındırıcı kimyasal tepkimelere değil, lityum iyonlarının elektrotlar arasında ileri-geri akmasına dayanıyor. Bu da pilin ömrünü uzatıyor!

Lityum-İyon Pillerin Avantajları Nelerdir?

En önemli avantajı lityumun hafif olması ve büyük miktarda enerji depolayabilmesidir. Lityum iyon bataryalarda, tıpkı standart pillerde olduğu gibi iki tür elektrot vardır. Biri pozitif yüklü katot, diğeri negatif yüklü anot. Diğer çoğu pil, elektrotların yavaş ama emin adımlarla değiştiği kimyasal tepkimelere dayanır. Bir lityum iyon pil ise şarj edildiğinde ya da kullanıldığında iyonlar çevreleriyle etkileşmeden elektrotlar arasında akar. Bu da pilin uzun ömürlü olması ve performansı düşmeden yüzlerce kez şarj edilebilmesi anlamına gelir.

Lityum bir metaldir. Dıştaki elektron kabuğunda sadece bir elektronu vardır ve bu elektronun başka bir atoma geçmek üzere lityumu terk etme yönünde güçlü bir eğilimi vardır. Bu gerçekleştiğinde artı yüklü-ve daha kararlı- olan lityum iyonu oluşur.

Burada asıl önemli olan anot ve katotun asla temas etmemesi gerektiğidir. Çünkü bu elektrotlar birbirine dokunduğunda kısa devre olur. Bu durumda bataryadaki tüm enerji ortadaki kimyasal bir çözücü olan elektrolitlere aktarılır. Elektrolitler ise ısıya karşı çok hassastır. Isı arttığında, elektrolitler reaksiyona girer ve diğer kimyasalların gaz üretmesine neden olurlar. Sonucunda bu kimyasallar her reaksiyona girdiğinde daha fazla gaz üretilir ve böylece ısı artışı devam eder.

Bir Telefon Bataryasının Patlamasının Nedenleri

Tüm bunların sonucunda açığa çıkan yüksek miktarda ısı, telefonun patlamasına neden olur. Bu teması önlemek için üreticiler anot ve katot arasına bir ayırıcı yerleştirmiştir. Ancak bu ayırıcılar düzgün çalışmadığında, bu iki elektrotun birbirine temas etmesi olasıdır ve bu da patlamaya neden olur. Samsung Galaxy Note 7 ile ilgici patlamaların nedeni buydu.

Bir Batarya Neden ve Nasıl Patlar?

Günümüzde cep telefonlarının eskisinden çok daha ince. Bu da elbette bu elektrotların birbirine yaklaşması anlamına gelir. Tüketicilerin ise giderek daha çabuk şarj olan ve daha uzun ömürlü bataryalar talep ettiği düşünülürse güvenliği sağlamak giderek zorlaşıyor.

Lityum piller, aşırı şarj edildiklerinde veya 0 derecenin altında şarj edildiklerinde de alev alma riski taşır. Bu durumlarda lityum, metalin negatif elektrotu üzerinde birikmektedir. Bu da sonunda kısa devreye neden olur. Bataryadaki koruma devresi normalde bunu engellemelidir ancak bazı sorunlar bir biçimde çalışmasını engeller.

Aşırı şarj etme durumu ile ilgili sorunlar çoğu üretici tarafından belirli yazılımlarla çözüldü. Ancak taklit telefonlarda bu tarz yazılım destekleri sunulmadığı için risk vardır. Tüm lityum iyon pillerin belirli bir enerji saklama kapasitesi ve belirli bir şarj olma süresi vardır. Akım gücünün ne olduğu belli olmayan bir şarj cihazı da bataryaya zarar verecektir. Aynı şekilde ikinci el ya da sahte batarya kullanmak da gerekli kontroller yapılmadığı için patlama riskini arttıracaktır. 

Batarya Patlaması Nasıl Önlenir?

Telefon bataryaları neden patlar sorusunun belki de en temel yanıtı maliyettir. Kullanıcı daha ucuz bir şarj cihazı kullanıyor ve batarya hasar görüyor.

Telefonumuzu düşürdüğümüz zaman genelde sadece ekran ile ilgileniriz. Birçoğunun bilmediği şey, düşmenin pilin kimyasal ve mekanik yapısını da değiştirebileceğidir. Sert bir düşüş, hücreleri ayıran ince sıkıştırılmış pil malzemesinin kırılmasına, telefon pilinizin şişmesine ve sonunda bir kısa devreye neden olabilecektir.

Telefon bataryasının patlama riskini azaltmak için kolayca patlamaya neden olmayan, ısıya daha az duyarlı bir elektrolit türü üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Bu esnada bizlerin yapması gereken bazı güvenlik önlemlerine dikkat etmektir. Mümkün olduğunca fazla şarjdan kaçınılmalıdır. Uyumsuz şarj cihazlarını kullanırken dikkatli olunmalıdır. Şarj sırasında cihazın aşırı ısındığı fark edilirse soğuması için fişten çekilmelidir. Her ne kadar çoğunlukla okumasak da, çoğu üretici, pillerin ve şarj cihazlarının kullanımıyla ilgili talimatlar ve güvenlik önlemleri sağlar. Tüm yapılması gereken, çok daha güvenli bir pil piyasaya sürülene kadar basitçe onları takip etmektir.



Kaynaklar ve İleri Okumalar:


Dip not:

Matematiksel, tamamen gönüllü bir ekip tarafından 2015 yılından beri yürütülen, Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmayı hedefleyen, öğretmenler tarafından kurulmuş bir bilim platformudur. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.

Bir Yorum

  1. çok beğendim.kaygı lıydım ikna oldum.gözetimli şarjın önemli olduğunu öğrendim .teşekkürler.

Başa dön tuşu