אם אתם רגילים לחכות שהטלפון "ייכבה לבד" לפני שתטעינו אותו – ייתכן שאתם פוגעים בסוללה יותר ממה שחשבתם. מחקר חדש מגלה שפריקה מלאה של סוללות ליתיום-יון, כמו אלה שנמצאות ברוב הסמארטפונים, המחשבים הניידים והרכבים החשמליים – עלולה לגרום לנזק כימי חמור ולהרוס את הסוללה כמעט לחלוטין.
תגובה כימית שעלולה לשבור את הסוללה
את המחקר הוביל פרופ’ ג’יהיון הונג מאוניברסיטת פוהאנג למדע וטכנולוגיה בדרום קוריאה. החוקרים גילו תהליך חדש, אותו כינו "תגובה דמוית המרה", שמתרחש כאשר סוללות NMC (ניקל-מנגן-קובלט) מתרוקנות לחלוטין. במהלכו משתחרר חמצן מהאלקטרודה, נוצרות תחמוצות ליתיום, והן מגיבות עם האלקטרוליטים – נוזלים אורגניים שמכילים פחמימנים.
התוצאה: ייצור של גזים כמו פחמן חד-חמצני, מימן ומתאן, שפוגעים במבנה הפנימי של הסוללה, מצמצמים את הקיבולת שלה ומקצרים משמעותית את חייה.
יותר ניקל, יותר סיכון
התהליך הזה נפוץ במיוחד בסוללות עם ריכוז גבוה של ניקל – מגמה שרק הולכת ומתרחבת, כיוון שיצרני סוללות מנסים להמעיט בשימוש בקובלט. בניסוי שביצעו החוקרים, סוללה שהכילה 90% ניקל ועברה פריקות מלאות חוזרות איבדה כמעט את כל הקיבולת שלה לאחר 250 מחזורים – ונותרה עם 3.8% בלבד. לשם השוואה, סוללה זהה שלא עברה פריקות מלאות שמרה על 75% מהקיבולת לאחר 300 מחזורים.
לא רק טעינת יתר – גם פריקה מזיקה
לדברי פרופ’ הונג, עד כה רוב המחקרים התמקדו בנזקי טעינת יתר, אך כמעט שלא נבדקה ההשפעה של התרוקנות מוחלטת. "אנחנו מציעים זווית חדשה לפיתוח סוללות שיחזיקו מעמד לאורך זמן", אמר.
השורה התחתונה
בניגוד למה שנהוג היה לחשוב, פריקה עמוקה של סוללות ליתיום-יון אינה חסרת סיכון – במיוחד בסוללות מהדור החדש. כדי להאריך את חיי הסוללה ולשמור על הקיבולת שלה לאורך זמן, ההמלצה היא לא להמתין עד שאחוז הסוללה יגיע לאפס, אלא לטעון אותה כשהיא יורדת מתחת ל־20%, ולנתק מהטעינה סביב 80%.
זה אולי נשמע קטן – אבל בטווח הארוך, זה עשוי לעשות את ההבדל בין מכשיר שמתפקד היטב לאורך שנים, לבין כזה שזקוק לסוללה חדשה אחרי חודשים ספורים.
