Bataryalar artık hayatımızın en büyük parçası. Sony tarafından ilk kez 1991 yılında piyasaya sürülen Lityum-iyon batarya teknolojisi, yirmi birinci yüzyılın neredeyse tüm teknolojilerine güç veriyor: Akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, kablosuz kulaklıklar, kablosuz alet ve eşyalar ve hatta elektrikli araçlar bu teknoloji sayesinde hayatımızı kolaylaştırıyor.
Fakat modern çağa ait otomobil ve uçak gibi birçok buluşta olduğu gibi lityum-iyon bataryalar da nadiren arızalı olabiliyor. Fakat bu ihtimaller gerçekleştiğinde, sonuçları oldukça yıkıcı oluyor.
Geçtiğimiz Haziran ayında yatağının başucunda şarj olan iki akıllı telefonundan birinin bataryasının patlaması ile çıkan yangında hayatını kaybeden Nazrin Hassan buna örnek olarak gösterilebilir. Nazrin Hassan, Malezyalı Cradle grubunun CEO'su pozisyonunda bulunuyordu. Bir diğer olayda ise Tallmadge D'Elia, elektronik sigarasını içerken cihazın elektronik aksanının patlaması sonucunda kafatasına saplanan şarapnel parçaları sebebiyle kurtarılamamıştı. Bir başka batarya faciasında ise bir New York sakini, satın aldığı hoverboard'ın şarj olurken patlaması sebebiyle evini yangından kurtaramamıştı.
Uzmanlara göre on milyonda bir olarak görülen batarya yangını ihtimalinin başınıza gelme ihtimali, başınıza yıldırım düşme ihtimali olan 1/1.042.000 oranına göre çok daha düşük görünüyor. Ancak bu, aynı araba benzininde olduğu gibi yanıcı bir maddenin girdiği kontrollü bir kimyasal reaksiyondan enerjisini alan teknolojik aletlerin bazı durumlarda oldukça tehlikeli olabileceği gerçeğini değiştirmiyor.
Eğer bu kimyasal reaksiyon kontrolden çıkarsa ve bu durum bataryanın yapısal bütünlüğünü bozacak boyuta gelirse; veya Samsung Galaxy Note 7 fiyaskosunda olduğu gibi bataryalar bir üretim hatası yüzünden yapısal bütünlüklerini en başından beri koruyamaz halde üretilirse tehlikenin büyüğü baş gösteriyor. Bu yüzden hayatımızın her yerinde kullanıyor olsak da Lityum-iyon bataryalara hâlâ tam olarak güvenemiyoruz.
Peki ya bu küçük ihtimal de ortadan kalksaydı? Ya lityum-iyon bataryaların güvenlik tedbirleri olası bir hasar alma durumunda -buna elektronik cihazı delip geçen bir mermi de dahil- patlamasaydı?
Bu tam olarak SafeCore batarya teknolojisinin bugün bize verdiği vaadi tanımlıyor. Amionx adlı California merkezli küçük bir şirket tarafından geliştirilen teknoloji, şirketin iddiasına göre ezilse veya kurşuna dizilse dahi patlamıyor.
Bu iddiaların temelini araştırmak üzere şirketin Carlsbad tesislerine misafir olan CNET yetkilileri, şirkete ait SafeCore bataryaları ve diğer lityum-iyon bataryaları birçok işkence testine tabi tutuyor.
SafeCore En Tehlikeli Durumlarda Bile Güvende
Amionx'un iddialarını test etmek için fabrikanın arkasında bulunan açık bir test alanına alınan CNET yetkilileri, çeşitli işkence testleri için tasarlanan makinelerle karşılaşıyor. Bir makine bataryaları yüksekten serbest bırakırken, bir diğeri bataryada sivri bir uçla delikler açıyor ve bir başka makine de bataryaları aşırı yüksek basınçla ezerek hücrelerine hasar veriyor.
İlk olarak standart lityum-iyon bataryalar teste tabi tutuluyor. Bir makine tarafından delinen bir batarya önce hızla şişmeye başlıyor ve aniden tutuşarak alev alıyor. Bunlar sadece altı saniye içerisinde oluyor. Bir diğer batarya ise ezilmesiyle birlikte aynı duruma sadece üç saniye içerisinde geliyor.
SafeCore bataryaları ise bu testler karşısında en ufak bir alev dahi göstermeden aynı durumda kalmayı başarıyorlar. Bundan sonra bataryaları ellerine alan CNET yetkilileri, bataryaların oldukça ısındıklarını fark ettiklerini ancak hasarlı bataryaları ellerinde tutmakta zorlanmadıklarını ifade ediyorlar.
Bundan sonra bir atış poligonuna uğrayan yetkililer, en büyük iddianın gerçekleştiğine şahit oluyor: .223 kalibrelik bir mermi standart lityum-iyon bataryaları delip geçtikten sonra alevler içerisinde bırakırken, SafeCore bataryalar delindikten sonra da sorun çıkartmıyor. Bu noktada Amionx yetkilisi Bill Davidson bataryanın güvenle sadece bir kurşun alabileceğini belirtiyor zira bataryadan akan iletken sıvının ikinci kurşunla alev alma ihtimali yüzde yüze yakın.
Peki bu güvenlik nasıl sağlanıyor? Aslında Amionx'un fabrikasında görülenler standart bir batarya üretim tesislerinde takip edilen süreçlerden farklı değil. Amionx tarafından geliştirilen bir bileşik, dört yıllık bir araştırma-geliştirme sürecinin meyvesi. Bir batarya ısınıp tutuşma tehlikesi ile karşılaştığında Amionx'un özel materyali aynı kimyasal reaksiyon sırasında açığa çıkan bu ısı ile başka bir kimyasal reaksiyonu başlatarak bataryanın iki katmanını birbirinden uzak tutuyor. Batarya katmanlarının uzaklaşması sayesinde çok daha farklı bir yol izlemek durumunda kalan elektrik akımı sayesinde bataryada oluşan kontrolsüz reaksiyon yavaşlayarak durma noktasına geliyor ve bataryanın alev alması engellenmiş oluyor.
SafeCore Neden Şimdiden Yaygın Değil?
Bu iddialar akla mantıklı olarak şu soruyu da getiriyor: Madem SafeCore batarya teknolojisinin geleceği ise o gelecek neden şimdiden gelmedi?
Sorun, Silikon Vadisi'ndeki çoğu fikrin karşılaştığı temel sorun olan ölçeklendirilebilme probleminde başlıyor. Amionx yetkilileri, SafeCore teknolojisinin halihazırdaki üretim bantlarına yeni bir makine türü ve teknolojisi gerektirmeden sadece değişik metodlarla getirilebileceğini söyleseler de SafeCore teknolojisinin seri üretimde asıl iddiası olan güvenilirliğini kaybedebileceğini de kabul ediyorlar.
Isidor Buchmann, batteryuniversity.com adlı eğitim sitesinin kurucusu olarak bu konuda SafeCore yetkililerine katılıyor. Bataryalar günümüzde birden çok 18650 serisi standart silindirik AA pilinin bir araya gelmesi ile oluşuyor. Buchmann da daha önce birçok güvenli batarya prototiplerinin geliştirildiğini gördüğünü, ancak büyük ölçeklerde yapılan üretimlerde bataryaların güvenlik testlerinden geçemediklerini ifade ediyor. Buchmann, "Kurşunlansalar ve parçalansalar bile yanmayanlarını gördüm, ancak seri üretimde bu bataryalar da arıza çıkarıyor" sözleri ile durumu özetliyor.
SafeCore'un Vaatleri Geniş
Amionx'un hayalleri oldukça büyük. Amionx Baş İşletme Görevlisi Bill Davidson, belirtilen endişeleri yersiz buluyor. Davidson'a göre SafeCore'un bataryalarındaki iletken katmanlar 1 ila 5 mikron kalınlığında olduğu için herhangi bir ezilme durumunda, hatta batarya dümdüz edildiğinde dahi ciddi bir sorun ortaya çıkmıyor. Davidson, tasarımlarının son aşamalarında hiçbir SafeCore bataryasının alevler içerisinde kaldığına şahit olmadığını da sözlerine ekliyor.
Bu teknolojinin vaat ettiği şeyler geniş çünkü batarya endüstrisi her yerde. Askeri zırhlar, elektronik aletlere her koşulda güç sağlayacak bataryaları da korumak zorunda ve bu da askerlerin yüklerini arttıran etkenlerden. Alev almayan bataryalar gerçek olursa, kendiliğinden sağlanan güvenlik sayesinde askerler güvende olacak ve daha büyük kapasitedeki bataryaları daha güvenle taşıyabilecekler ve ağırlık, bir sorun olmaktan çıkacak.
Bir diğer alan ise kalp pilleri. Bu tıbbi elektronik alet, kalp kası hücrelerini harekete geçirmekle görevli ve en ufak bir arıza kabul edilebilir değil. SafeCore gibi bir teknoloji, oldukça düşük olsa da bataryanın vücut içerisinde arızalanmasının sonuçlarını ortadan kaldırmayı vaat ediyor.
ABD'nin de aralarında bulunduğu birçok devlet, yolcu uçaklarında 100 waat-saat ve üstü güçteki büyük bataryaları kabul etmiyor ve bu da dizüstü bilgisayar üreticilerini kısıtlayan faktörlerden. Dell XPS 15 gibi birçok ürün 99 watt-saat ömründeki bataryaları ile bu limite dayanmış durumda ve bataryaların alev alma ihtimallerinin ortadan kalkması, daha uzun ömürlü taşınabilir teknoloji ürünlerini de seyahatlerde yanımıza almamızı mümkün kılacak. Amionx yetkilileri, şimdiden ABD'de bulunan Federal Havacılık Kurulu ile bu konuda görüşmeye başlamış durumda.
Rekabet Çetin Olacak
Şu bir gerçek: SafeCore rüştünü ispat etse dahi bazı üreticiler henüz bilmedikleri bir teknolojiden uzak kalmayı tercih edecek ya da kendi teknolojilerini geliştirmeyi tercih edecek. Aslında çoğu batarya üreticisi SafeCore'un eğildiği soruna çözüm arayışlarını devam ettirir haldeler. Örnek olarak batarya içerisindeki alev alabilen sıvıları su ya da değişik polimerlerle değiştirmeyi öngören projeler dahi ilerleme aşamasında.
Batarya endüstrisinde lider olarak görülen Goodenough'un üzerine çalıştığı katı hal bataryaları ise BMW, Volkswagen, Toyota, Honda ve Nissan gibi birçok otomobil gruplarının büyük yatırım yaptığı projelerden sadece bir tanesi.
Ayrıca maliyetler de bu konuda Amionx'un üzerine düşündüğü bir faktör. Elektronik endüstrisinde aşırı dar kâr marjları artık alışıldık bir şey ve batarya üreticileri de arızalı bataryaların kendilerine ne kadar zarar getireceği gibi hesapları sıkıca takip ediyor. Bu noktada alev almayan bir batarya formülüne ulaşmak için birçok araştırma-geliştirme sürecinde sıkı bir rekabet durumunda.
2016'da gerçekleşen Samsung Galaxy Note 7 faciası gösteriyor ki, bu batarya sorunu, %0.00001'lik ihtimalin gerçekleşmesinin nasıl bir kabusa yol açabileceğini gözler önüne serdi. Bunun gibi bir başka fiyasko, endüstriyi oldukça zor bir durumda bırakabilir. Amionx CEO'su Jenna King ise bu konuda kendilerinden emin: "Bunu söylemek beni çok zorda bırakabilir de, ancak bunun bir cana mal olmayacağından eminim. Risk/kazanç durumu göz önüne alındığında bu teknolojinin tüm lityum-iyon bataryalarda görünmemesi için bir neden yok."