Cómo las baterias de Ion-Litio se convierten en bombas incendiarias que queman la piel

Desde que Sony comercializó la química de la las baterias ion-litio en 1991, las celular Li-ion han impulsado desde el explorador de Marte Curiosity al dispositivo que está utilizando para leer estas palabras. La tecnología la ha soportado por una buena razón: Se carga rápidamente, se adapta a una gran cantidad de energía en un paquete delgado (el litio es el metal más ligero y es altamente reactivo), y en general es bastante seguro.Pero cuando las cosas van mal, van muy mal. Decenas de Galaxy Note 7s y hoverboards han sucumbido al abrazo de fuego de una batería de iones de litio que no funciona correctamente. Aquí es lo que hay dentro de los pequeños paquetes de combustible que alimentan su vida y la forma en que se pueden convertir en baterías inflamables.

Litio óxido de cobalto

Para almacenar o liberar energía en un delgado paquete de energía de iones de litio eficiente, los iones de litio rebotan como ping-pong entre dos electrodos: una lámina de óxido de cobalto de litio y una hoja de grafito. Cuando carga su nuevo avión no tripulado (o un teléfono inteligente u ordenador portátil o aerotabla), los electrones fluyen desde la salida de iones  y ayudan como un señuelo de litio fuera del LiCoO 2 , que luego migran hacia el electrodo de grafito y esperan a ser puestos en libertad, junto con los electrones (energía! )-luego. Dentro de los electrodos Li, el cobalto y el oxígeno forman las capas resistentes de octaedros, que mantienen la molécula para que no colapse debido a que los iones entran y salen. Sin embargo, a altas temperaturas ese edificio puede derrumbarse, lo que contribuye a una situación muy inflamable.

Grafito

Una forma mineral de carbono puro, el más conocido como la parte que sirve para gris en los lápices. El grafito se forma el segundo electrodo, y el pabellón de iones de litio dentro de ella mientras se carga la batería. Entonces, cuando se enciende el MacBook, los iones salen del grafito y pegan un viaje de vuelta al óxido de cobalto de litio, un proceso que produce la electricidad para que pueda navegar por Facebook o responder a todos los correos electrónicos de trabajo.

polipropileno

Una losa delgada de este plástico mantiene los electrodos separados. El separador, como se le llama, es perforada con agujeros a escala micrométrica para permitir que los iones de Li pasen a través de ella. Es a menudo la culpable de que los teléfonos se conviertan en una fosforera de fumadores, los separadores inferno-defectuosos puede dejar que se toquen los electrodos, lo que provoca un proceso conocido como fuga térmica. Eso puede generar rápidamente grandes cantidades de calor (hasta 1.700 grados Fahrenheit) y la presión, haciendo que las sustancias inflamables presentes para estallar en llamas.

Carbonato de etileno

Este disolvente transparente, inflamable, orgánico ayuda a los iones al transporte de ida y vuelta. Si una batería de mal funcionamiento se calienta lo suficiente (por ejemplo, por un mal separador), el líquido caliente puede escapar, reaccionar con el oxígeno en el aire, y Kaboom!

Hexafluorofosfato de litio

Una sustancia en polvo blanco que se disuelve en el carbonato de etileno, LiPF 6 sólo una especie de flota en la batería, el suministro de iones de litio adicionales para acelerar la carga y descarga. Este compuesto no es inflamable. ¡Hurra! Pero puede quemar la piel al contacto. ¡Abucheo!