Jak postępować z akumulatorami litowo-jonowymi?

Znacząca część urządzeń domowych, które wykorzystujemy na co dzień, posiada bezprzewodowe źródła energii elektrycznej w postaci baterii i akumulatorów. Najpopularniejsze z nich to obecnie akumulatory litowo-jonowe, które możemy spotkać w naszych smartfonach, laptopach, hulajnogach czy elektronarzędziach. Niestety nieprawidłowo używane, mogą być źródłem pożaru lub poważnego skażenia środowiska naturalnego. Jak zatem właściwie się z nimi obchodzić?

Jak działają akumulatory litowo-jonowe?

Ogólna zasada działania baterii (ogniwa pierwotne, nieładowalne) oraz akumulatorów (ogniwa wtórne, ładowalne) polega na tym, że w wyniku zachodzących w nich reakcji chemicznych powstaje energia elektryczna.

Akumulatory litowo-jonowe to ogniwa wtórne, w których zachodzą odwracalne procesy ładowania i wyładowania. Reakcje te powstają podczas przemieszczania się jonów litu Li+ pomiędzy, zanurzonymi w elektrolicie dwoma elektrodami - dodatniej katody i ujemnej anody. Najczęściej w tego rodzaju akumulatorach elektrolit ma formę ciekłą z rozpuszczoną solą litu.

Dlaczego są tak powszechne w użyciu?

Rosnąca popularność i masowe zastosowanie akumulatorów litowo-jonowych wynika m.in. z tego, iż mogą być bardzo lekkie, a jednocześnie potrafią skumulować więcej energii niż inne akumulatory o tej samej wadze czy rozmiarze (np. niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH)).

Powyższe właściwości sprawiają, że akumulatory te są chętnie wykorzystywane w urządzeniach, dla których waga i pojemność bezprzewodowych źródeł energii odgrywają szczególną rolę, czyli np. w smartfonach, elektronarzędziach czy innym sprzęcie przenośnym.

Technologia litowo-jonowa cieszy się również niesłabnącym zainteresowaniem branży motoryzacyjnej, dla której akumulatory muszą być nie tylko wydajne pod względem magazynowanej energii, ale również trwałe i pozwalające na szybkie ładowanie (bez uszczerbku dla ich żywotności).

O tym, że posiadamy akumulatory litowo-jonowe możemy się również przekonać użytkując hulajnogi czy rowery elektryczne. Dla tego typu urządzeń cenną zaletą tych źródeł energii jest możliwość wielokrotnego ładowania oraz wolne tempo samorozładowania.

Czy mogą być niebezpieczne?

W ostatnich miesiącach niepokojące stały się doniesienia nowojorskiej Straży Pożarnej o częstych pożarach spowodowanych przez akumulatory litowo-jonowe. Jak wynika z informacji FDNY (New York City Fire Department) w 2022 roku były one przyczyną 220 pożarów w Nowym Yorku. Przy czym liczba ta jest dwukrotnie większa niż w roku wcześniejszym.

Przyczyn powyższych wypadków upatruje się zarówno w niewłaściwym użytkowaniu, jak również sprzedaży importowanych (w większości z Chin) urządzeń zasilanych akumulatorami litowo-jonowymi niespełniających podstawowych norm bezpieczeństwa.

Analiza wzrastającej ilości niebezpiecznych zdarzeń z udziałem tego rodzaju źródeł energii potwierdza niestety fakt, że oprócz licznych zalet, akumulatory litowo-jonowe posiadają niebezpieczne właściwości, które mogą pojawić się wskutek niewłaściwego użytkowania. Jedną z nich jest właśnie możliwość wybuchu i spowodowania pożaru, który dodatkowo nie jest łatwy do ugaszenia. Zagrożenie eksplozją wynika m.in. z tego, że wewnątrz tego typu akumulatorów znajdują się łatwopalne elektrolity, które mogą wybuchać wskutek uszkodzenia lub ładowania nadmiernym prądem.

Jak postępować z akumulatorami litowo-jonowymi?

Aby zapobiegać niebezpiecznym wypadkom, spowodowanym przez akumulatory litowo-jonowe, warto przestrzegać zaleceń producenta dotyczących ich bezpiecznej obsługi i eksploatacji. Co więcej, zastosowanie się do powyższych wskazówek, niesie za sobą dodatkowy bonus w postaci dłuższej ich żywotności.

Poniżej kilka najczęstszych zaleceń dotyczących użytkowania tego rodzaju akumulatorów:

ŁADOWANIE

  • unikaj przeładowania (nie ładuj do pełna) lub całkowitego rozładowania,
  • zapobiegaj rozładowaniu poniżej 20% i nie ładuj powyżej 80%,
  • całkowite rozładowanie skraca ilość cykli ładowania,
  • jeśli akumulator nie będzie używany przez dłuższy czas, rozładuj go do około 40%,
  • nie zostawiaj akumulatora przez dłuższy czas całkowicie rozładowanego, ponieważ możesz go uszkodzić,
  • nie ładuj w temperaturze poniżej 5° C i powyżej 30° C (grozi uszkodzeniem, a nawet pożarem).

PRZECHOWYWANIE

  • przechowuj w suchym pomieszczeniu,
  • trzymaj z daleka od wysokich (np. obok grzejnika, nie zostawiaj w nagrzanym samochodzie) i bardzo niskich temperatur,
  • najlepiej przechowuj w temperaturze od 10° do 25° C.

Ponadto szereg zaleceń i porad dotyczących bezpiecznego posługiwania się urządzeniami zasilanymi akumulatorami litowo-jonowymi (szczególnie hulajnogami) można znaleźć na stronach internetowych producentów oraz sprzedawców.

Recykling i utylizacja

Wskazówki dotyczące przechowywania działających akumulatorów litowo-jonowych można również zastosować w przypadku ich zużycia. Zanim odniesiemy je do właściwego punktu zbiórki (np.PSZOK-u) warto zadbać o to, aby nie doszło do ich uszkodzenia, wylania, a o za tym idzie wybuchu i pożaru, dlatego:

  • nie należy wrzucać ich do pojemnika na odpady zmieszane lub segregowane,
  • nie wolno ich zgniatać, otwierać lub rozszczelniać,
  • zaleca się zaizolowanie ich styków, poprzez użycie taśmy izolującej,
  • nie należy umieszczać ich w pojemniku razem z innymi metalowymi elementami,
  • jeśli akumulator zacznie puchnąć (np. w telefonie) należy natychmiast przekazać go do utylizacji.

Źródło:

  1. Kurpiel W., Miedziński B., „Właściwości eksploatacyjne ogniw litowych”, elektro.info 10/2018.
  2. Akumulator litowo-jonowy, https://pl.wikipedia.org/wiki/Akumulator_litowo-jonowy (dostęp: 07.05.2023 r.).
  3. Baterie litowo-jonowe, https://e-magazyny.pl/baza-wiedzy/baterie-litowo-jonowe/ (dostęp: 07.05.2023 r.).
  4. „CHARGE SAFE, RIDE SAFE: NYC’s Electric Micromobility Action Plan”, https://www.nyc.gov/site/fdny/codes/reference/lithium-ion-battery-safety.page (dostęp: 07.05.2023 r.).
  5. Wybuchające hulajnogi i rowery elektryczne. Akumulatory litowo-jonowe pod lupą, TL, https://forsal.pl/lifestyle/technologie/artykuly/8680068,wybuchajace-hulajnogi-i-rowery-elektryczne-akumulatory-litowo-jonowe-pod-lupa.html (dostęp: 07.05.2023 r.)
  6. Elektryczna hulajnoga: bateria i ładowanie. Jak dbać o sprzęt, by służył długo i dobrze, https://smartride.pl/hulajnoga-uto-bateria-ladowanie-abc-jak-postepowac-by-sprzet-sluzyl-dlugo-i-dobrze/ (dostęp: 07.05.2023 r.).
  7. Świder M., Jak dbać o baterię w hulajnodze elektrycznej?, https://citylion.pl/jak-dbac-o-baterie-w-hulajnodze-elektrycznej/ (dostęp: 07.05.2023 r.).