لماذا تنتفخ بطارية الليثيوم في جهاز آيفون الخاص بك— وكيف تمنع ذلك

كيف تتدهور وتنتفخ بطارية الليثيوم المستخدمة في آيفون

تفكك الإلكتروليت وتكوُّن الغاز الناتج عن الحرارة والتقدم في العمر

تحتوي بطاريات الليثيوم في هواتف الآيفون على إلكتروليتات عضوية تبدأ في التحلل بمجرد أن تصل درجات الحرارة إلى حوالي ٣٥ درجة مئوية أو ٩٥ فهرنهايت. وعند حدوث ذلك، تُنتج غازات قابلة للاشتعال وخطيرة مثل الإيثيلين وأول أكسيد الكربون، والتي تظل محبوسة داخل الغلاف الصلب للبطارية. ويؤدي الضغط الناتج عن هذه الغازات إلى انتفاخ البطارية نفسها، ما قد يُسبب تشويهًا في حزمة البطارية بأكملها ويُحدث إجهادًا على الأجزاء المجاورة داخل الهاتف. كما أن الحرارة لا تسبب مشكلات الانتفاخ فقط، بل تشير الدراسات إلى أن التعرض المنتظم للظروف الدافئة يمكن أن يقلل عمر البطارية بنسبة تقارب ٣٠٪ سنويًّا مقارنةً بالاحتفاظ بها عند درجات حرارة الغرفة العادية. وتزداد الأمور سوءًا مع مرور الوقت أيضًا؛ فحتى لو لم يستخدم الشخص هاتفه كثيرًا أصلًا، فإن البطارية تفقد نحو ٢٠٪ من قدرتها الأصلية على تخزين الطاقة كل عام بسبب استمرار تفاعل الإلكتروليتات مع المواد الموجودة في الأقطاب الكهربائية.

التَّرسيب المعدني للليثيوم وعدم استقرار طبقة التفاعل بين الإلكتروليت والقطب (SEI) الناجمين عن الشحن الكامل المتكرر

شحن جهاز آيفون بالكامل حتى ١٠٠٪ بشكل متكرر يؤدي إلى ظاهرة تُعرف باسم «التَّرسيب الليثيومي» على الأنود، ما يسبب تشكُّل تلك التفرعات المعدنية المزعجة. ويمكن لهذه التفرعات الصغيرة أن تخترق فعليًّا الطبقة المعروفة باسم «الواجهة الصلبة للإلكتروليت» أو «SEI» اختصارًا. وتخيل هذه الطبقة (SEI) كدرعٍ يحافظ على سير عمل البطارية بسلاسة. وعندما تتضرَّر، فإنها تحاول باستمرار إصلاح نفسها مرارًا وتكرارًا، لكن في كل مرة تفعل ذلك، فإنها تستهلك جزءًا من الليثيوم النشط الموجود داخل البطارية. وبعد نحو ٥٠٠ دورة شحن كاملة، قد يؤدي هذا العملية إلى خفض السعة الإجمالية للبطارية بنسبة تقارب ١٥٪. كما أن التفرعات نفسها خطيرةٌ أيضًا لأنها تزيد من احتمالات حدوث قصر كهربائي داخلي، بل وقد تؤدي إلى حالات انفلات حراري. علاوةً على ذلك، فإن تعرض الأنود لإجهاد ميكانيكي ناتج عن الشحن المتواصل يؤدي إلى ظهور شقوق ومشاكل هيكلية أخرى. ومعظم مستخدمي الهواتف الذكية لا يدركون أن الحفاظ على شحن الجهاز بين ٢٠٪ و٨٠٪، بدلًا من تركه ينخفض تمامًا ثم يعود إلى ١٠٠٪ مرةً أخرى، يقلل من مشاكل الترسيب هذه بنسبة تقارب النصف. وهذه العادة البسيطة تحدث فرقًا كبيرًا في المدة التي تدومها البطارية قبل الحاجة إلى استبدالها.

التعرف على بطارية الليثيوم المنتفخة لهواتف الآيفون

العلامات التحذيرية المادية والوظيفية عبر طرازات الآيفون المختلفة

الكشف المبكر عن انتفاخ البطارية بطارية ليثيوم لهاتف آيفون يمنع حدوث أضرار مكلفة ومخاطر تتعلق بالسلامة. وتشمل المؤشرات الرئيسية — التي تظهر بشكل متسق في جميع الطرازات — ما يلي:

• انفصال الشاشة حيث ترتفع الشاشة عن الإطار أو تظهر فجوات مرئية
• عدم اصطفاف الغلاف بشكل صحيح مع انتفاخ الألواح الخلفية أو أغطية الهواتف التي لم تعد تثبت بشكل مستوٍ
• اضطرابات تشغيلية مثل استجابة غير فعّالة للأزرار، أو استجابة لمسية غير منتظمة، أو ارتفاع مفاجئ في درجة الحرارة أثناء الاستخدام الخفيف
• هيكل مشوه مما يؤدي إلى اهتزاز الجهاز على الأسطح المستوية

هذه العلامات تدل على تراكم الغازات داخليًّا نتيجة تحلل الإلكتروليت وتدهور الأقطاب الكهربائية. واتخاذ الإجراء عند أول ظهور لهذه العلامات يقلل تكاليف الإصلاح بنسبة ٦٣٪، وفقًا لمختبرات DeviceCare (٢٠٢٣).

مخاطر أمنية حرجة: انتفاخ الشاشة، والانفجار الحراري، وخطر نشوب حريق

عندما تتفاقم حالة التورُّم دون رقابة، فإنها تؤدي إلى مجموعة متنوعة من المشكلات الخطرة. فمع تمدد هذه الخلايا، تبدأ في ممارسة ضغطٍ على كل ما يحيط بها. وتتشقَّق الشاشات، وتنحني لوحات الدوائر المنطقية، وتفقد الجهاز بأكمله قوته البنيوية. لكن هناك أمرًا أسوأ من الضرر الجسدي يلوح في الأفق: عدم الاستقرار الكيميائي. فإذا تعرَّضت إحدى الخلايا للتلف أو زاد الضغط عليها بشكلٍ مفرط، فقد تدخل ما يُسمِّيه الخبراء «الانفلات الحراري». وبصورةٍ أساسية، يمكن لخليةٍ ساخنة واحدة أن تشعل الخلايا المجاورة لها فورًا تقريبًا، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة فوق ٤٠٠ درجة مئوية في غضون وقتٍ قياسيٍّ جدًّا. وما الذي يحدث بعد ذلك؟ تنطلق غازات سامة، وتزداد احتمالية نشوب الحرائق بشكلٍ كبيرٍ بمجرد دخول الأكسجين في التفاعل. ولا تحاول أبدًا إزالة بطارية متورِّمة أو لمسها بيديك تحت أي ظرفٍ من الظروف. فهذه البطاريات تتطلَّب التعامل معها من قِبل محترفين مدربين يعرفون بالضبط كيفية التخلُّص منها بطريقة آمنة وصحيحة. وإلا فإن الأشخاص المعرَّضين لذلك يواجهون خطر الإصابة بحروقٍ شديدة، أو إشعال حرائق، أو تلويث البيئة بالمواد الكيميائية الضارة.

استراتيجيات وقائية مُثبتة لتورُّم بطارية الليثيوم في أجهزة الآيفون

ممارسات شحن ذكية: الاستفادة من شحن البطارية المُحسَّن وانضباط النطاق بين ٢٠٪ و٨٠٪

إن مراقبة طريقة شحن هواتف الآيفون الخاصة بنا تُحدث فرقًا كبيرًا في إبطاء تآكل البطارية مع مرور الوقت. ابدأ بتشغيل ميزة «الشحن المُحسَّن للبطارية» من شركة آبل، والتي توجد ضمن الإعدادات > البطارية > صحة البطارية. وتقوم هذه الميزة بتعلُّم أوقات شحن هاتفك المعتادة، وتؤخِّر الشحن إلى ما بعد نسبة ٨٠٪ حتى يصبح ذلك ضروريًّا تمامًا. ويساعد هذا في الحد من الإجهاد الناتج عن الجهود العالية، الذي قد يتسبَّب في مشكلات مثل التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها داخل البطارية. وممارسة جيدة أخرى هي تجنُّب ترك الهاتف ينخفض إلى نسبة ٠٪ تمامًا قبل إعادة شحنه. وبدلًا من ذلك، حاول أن تحافظ على شحنة البطارية في معظم الأوقات بين ٢٠٪ و٨٠٪. وقد أكَّدت دراسات نُشِرت في مجلة «Journal of Power Sources» هذه الممارسة، مشيرةً إلى أن البطاريات التي تُحافظ على شحنتها ضمن هذه النطاق المتوسط تدوم فعليًّا أربع مرات أطول مقارنةً بتلك التي تُشحن بالكامل مرارًا وتكرارًا. وعلى الرغم من أن هذه الأرقام مستمدة من اختبارات مخبرية، فإن العديد من المستخدمين يفيدون بأن أجهزتهم تبدو أكثر كفاءة وتحتفظ بالشحنة لفترة أطول عند اتباع عادات مماثلة.

التحكم الحراري: تقليل التعرض للحرارة أثناء الاستخدام والشحن والتخزين

تؤدي الحرارة بشكل كبير إلى تسريع التفاعلات الكيميائية المسؤولة عن تقدم عمر البطارية وتورمها. احتفظ بهاتفك الآيفون عند درجة حرارة أقل من ٣٥°م (٩٥°ف) من خلال:

• إزالة الغطاء الواقي أثناء الشحن لتحسين تبديد الحرارة
• تجنب المهام المكثفة مثل الألعاب أو تسجيل الفيديو تحت أشعة الشمس المباشرة أو في البيئات الحارة
• تخزين الأجهزة في أماكن باردة وجافة — ولا تُخزن أبدًا داخل السيارات الراكدة أو بالقرب من المشعات أو السخانات

تشير الأبحاث المنشورة من قِبل الجمعية الكهروكيميائية العام الماضي إلى أن بطاريات الليثيوم المحفوظة في درجة حرارة الغرفة (حوالي ٢٥ درجة مئوية) تحتفظ بنسبة شحنة أعلى بنحو ٤٠٪ بعد إتمام ٥٠٠ دورة شحن مقارنةً بتلك المخزَّنة في بيئات أكثر دفئًا عند ٤٠ درجة مئوية. وعندما تبدأ أي جهازة في الشعور بالدفء أثناء الاستخدام العادي، فمن الحكمة فصلها فورًا. وهذه الخطوة البسيطة تقلل من تراكم الحرارة داخل خلايا البطارية وقد تمنع حالات خطيرة تخرج فيها درجات الحرارة عن السيطرة بشكل متزايد. وبالفعل، فإن إبقاء البطاريات باردة على المدى الطويل يبطئ معدل تدهور المكونات الداخلية ويحد من إنتاج الغازات داخل الخلية. وهذه العوامل بالغة الأهمية في الوقاية من الانتفاخ الذي يؤدي في النهاية إلى انتفاخ البطاريات وفشلها التام.

الأسئلة الشائعة

ما السبب وراء انتفاخ بطارية الآيفون؟

عادةً ما ينتج انتفاخ بطارية آيفون عن تحلل الإلكتروليتات العضوية عند درجات حرارة مرتفعة، بالإضافة إلى تراكم الغاز داخل غلاف البطارية نتيجة التفاعلات الكيميائية التي تحدث مع مرور الوقت.

كيف يمكنني منع انتفاخ بطارية آيفون الخاصة بي؟

لمنع انتفاخ البطارية، اتبع ممارسات شحن ذكية بالحفاظ على مستوى الشحن بين ٢٠٪ و٨٠٪، واستخدم ميزة «الشحن المُحسَّن للبطارية» من شركة أبل، وتجنب تعريض جهاز آيفون الخاص بك لدرجات الحرارة المرتفعة.

ماذا يجب أن أفعل إذا انتفخت بطارية آيفون الخاصة بي؟

إذا لاحظت انتفاخًا في بطارية آيفون، فتجنب استخدام الجهاز تمامًا ولا تحاول إزالة البطارية بنفسك. واطلب المساعدة من محترفين مؤهلين لإدارة البطارية واستبدالها بأمان.

لماذا يؤدي الشحن المتكرر إلى ١٠٠٪ إلى إلحاق الضرر ببطارية آيفون؟

يؤدي الشحن الكامل المتكرر إلى ترسب الليثيوم على الأنود، ما يؤدي إلى تكوُّن أشجارٍ معدنية (Dendrites)، وتلف طبقة التداخل الصلبة للإلكتروليت (Solid Electrolyte Interphase)، وفقدان السعة والمخاطر الأمنية المحتملة.

كيف تؤثر الحرارة على عمر بطارية آيفون الافتراضي؟

تسرّع الحرارة التفاعلات الكيميائية داخل البطارية، مما يؤدي إلى تدهور أسرع وتقليل في العمر الافتراضي، واحتمال حدوث انتفاخ بسبب تراكم الغاز داخل خلية البطارية.