بطاريات الليثيوم أيون المزيفة تتسلل إلى الأسواق

كمدقق حسابات لمصنعي البطاريات حول العالم، مهندس ميكانيكي بجامعة ميريلاند مايكل بيشت كثيرا ما يجد نفسه يتجول في طوابق الإنتاج النظيفة. ويقول: إنها تشبه “أنظف مستشفى يمكن أن تتخيله، فهي نظافة من نوع أشباه الموصلات”. لكنه رأى العكس أيضاً، والكثير منه. ويقدر بيشت أنه قام بتدقيق العشرات من مصانع البطاريات حيث وجد موظفين يسقون النباتات بجوار خط الإنتاج أو يدخنون السجائر حيث يمكن أن تصل الجسيمات والملوثات إلى مكونات البطارية وتضر بأدائها وسلامتها.

ولسوء الحظ، فإن هذا النوع من المشاهد ليس سوى غيض من فيض. يقول بيشت إنه رأى خلايا أيون الليثيوم سيئة التجميع، مع القليل من ميزات الأمان أو معدومة، والأسوأ من ذلك أنها مزيفة تمامًا. قد تكون هذه المنتجات الزائفة مصنوعة منزليًا أو مصنعة وتتنكر في شكل منتجات من علامات تجارية عالمية معروفة. لقد تم العثور عليها في الدراجات البخارية، وأقلام السجائر الإلكترونية، والدراجات الإلكترونية، وغيرها من الأجهزة، وتسببت في حرائق وانفجارات ذات عواقب مميتة.

إن انتشار المنتجات المقلدة آخذ في الارتفاع، مما يسبب قلقا متزايدا في سوق البطاريات العالمية. في الواقع، بعد سلسلة من الحرائق في مدينة نيويورك على مدى السنوات القليلة الماضية بسبب البطاريات المعيبة، بما في ذلك العديد من الدراجات الإلكترونية التي يستخدمها راكبو الدراجات في توصيل الطلبات في المدينة، حظرت نيويورك بيع البطاريات غير المعتمدة. تقوم المدينة حاليًا بإنشاء ما سيكون أول محطات تبديل بطاريات الدراجات الإلكترونية كبديل للشحن المنزلي، في محاولة لإقناع ركاب التوصيل باستبدال بطارياتهم المستنفدة بأخرى جديدة بدلاً من الشحن في المنزل، حيث يمكن أن تشكل البطارية السيئة خطر الحريق.

بالمقارنة مع البطاريات المعتمدة، والتي قد تكون مخاطرها على السلامة العامة مبالغ فيها، فإن مخاطر البطاريات المقلدة قد تكون أقل من قيمتها الحقيقية. يقول بيشت: “من المحتمل أن يكون الأمر أسوأ من حيث الحجم مع هذه المنتجات المزيفة”.

هناك عدة طرق لبناء بطارية مزيفة. غالبًا ما يقوم المحتالون بإعادة تسمية البطاريات القديمة أو الخردة التي صنعتها شركات مصنعة شرعية مثل LG أو Panasonic أو Samsung وبيعها على أنها جديدة. يقول بيشت: “من السهل جدًا إنشاء ملصق جديد ووضعه”. ولجلب سعر أعلى، يقومون أحيانًا بإعادة تسمية البطاريات الحقيقية بملصقات تدعي قدرة أكبر من الخلايا التي تمتلكها بالفعل.

لكن يقول بيشت إن البطاريات المزيفة الأكثر انتشارًا هي إبداعات محلية الصنع. يمكن للمزورين القيام بذلك في بيئات مؤقتة لأن بناء خلية أيون الليثيوم أمر بسيط إلى حد ما. مع الأنود، الكاثود، فاصل، المنحل بالكهرباء، وغيرها من الكهربائية العناصر، حتى صانعي البطاريات الليلية يمكنهم تشغيل الخلايا.

ما لا يفعلونه هو جعلها آمنة وموثوقة مثل البطاريات المعتمدة والمختبرة. يبخل المزورون بآليات السلامة التي تمنع المشكلات التي تؤدي إلى نشوب حريق. على سبيل المثال، تم تصميم البطاريات المعتمدة لإيقاف الانفلات الحراري، وهو التفاعل المتسلسل الذي يمكن أن يبدأ بسبب ماس كهربائي أو تلف ميكانيكي للبطارية ويؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة بشكل خارج عن السيطرة.

قادت جودي جيفاراجان، نائب الرئيس والمدير التنفيذي لمعهد أبحاث السلامة الكهروكيميائية ومقره هيوستن، وهو جزء من معاهد أبحاث مختبرات أندررايترز (UL)، دراسة عن البطاريات المزيفة في عام 2023. في الدراسة، قامت جيفاراجان وزملاؤها بجمع بطاريات الليثيوم الحقيقية والمزيفة من ثلاث شركات مصنعة (تم حجب أسمائها)، ودفعوها إلى أقصى حدودها لإثبات الاختلافات.

أحد الاختبارات، يسمى التحليل الفيزيائي المدمر، يتضمن تفكيك البطاريات الأسطوانية الصغيرة. كشف هذا على الفور عن اختلافات في الجودة. احتوت الأمثلة المشروعة ذات الجودة الأعلى على عوازل بلاستيكية سميكة في أعلى وأسفل الأسطوانات، بالإضافة إلى شريط موضوع بشكل محوري وشعاعي لتثبيت قلب “جيلي رول” للبطارية. لكن الأمثلة غير المشروعة كانت تحتوي على عوازل أرق أو لا تحتوي على أي عوازل على الإطلاق، وشريط أمان قليل أو معدوم.

يقول جيفاراجان: “يعد هذا مصدر قلق كبير من منظور السلامة، حيث إن المنتجات الأصلية مصنوعة بميزات معينة لتقليل المخاطر المرتبطة بكثافة الطاقة العالية التي توفرها خلايا أيون الليثيوم”.

كما أخضع فريق جيفاراجان البطاريات للشحن الزائد والماس الكهربائي. تعمل البطارية التي تم اختبارها واعتمادها بشكل قانوني، مثل أسطوانة الليثيوم أيون 18650 الشهيرة، على مواجهة هذه التهديدات من خلال ميزات السلامة الداخلية مثل معامل درجة الحرارة الإيجابية، حيث تكتسب المادة مقاومة كهربائية عندما تصبح أكثر سخونة، وجهاز مقاطعة التيار (CID)، الذي يفصل الدائرة الكهربائية للبطارية تلقائيًا إذا ارتفع الضغط الداخلي بشكل كبير. كانت بطارية الليثيوم الشرعية في اختبار جيفاراجان تتمتع بأفضل العوازل والبنية الداخلية. كما أنه يحتوي على CID عالي الجودة يمنع الشحن الزائد، مما يقلل من خطر نشوب حريق. ولم يكن لدى أي من الخلايا الأخرى واحدة.

على الرغم من النقص الكبير في أجزاء السلامة في البطاريات، فمن الواضح أنه تم بذل عناية كبيرة للتأكد من أن الملصقات المزيفة لها نفس اللون والعلامات تمامًا مثل الشركة المصنعة الأصلية، كما يقول جيفاراجان.

كيفية اكتشاف البطارية المقلدة

ونظرًا لأن المزورين ماهرون جدًا في تقليد ملصقات الشركات المصنعة، فقد يكون من الصعب معرفة ما إذا كانت بطاريات الليثيوم التي تأتي مع الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، أو البدائل التي يمكن شراؤها على مواقع مثل eBay أو Amazon، هي في الواقع السلعة الأصلية. لا يقتصر الأمر على المستهلكين الأفراد الذين يعانون من هذا. يقول بيشت إنه يعرف حالات اشترى فيها صانعو الأجهزة ما اعتقدوا أنها بطاريات LG أو Samsung لأجهزتهم، لكنهم فشلوا في التحقق من أن البطاريات كانت حقيقية.

يقول جيفاراجان: “لا يمكن للمرء أن يعرف ذلك من خلال فحصه بصريًا”. لكن لا يتعين على الشركات تفكيك الخلايا للقيام بالعناية الواجبة. وتقول: “يمكن تحديد عدم وجود أجهزة أمان داخلية بالخلية من خلال إجراء اختبارات تثبت وجودها”. يقول بيشت إن إحدى الطرق البسيطة هي أن يكون لديك معيار مقارنة في متناول اليد – بطارية معروفة ومشروعة يمكن مقارنة تصنيفها أو أدائها أو خصائصها الأخرى بخلية مشكوك فيها. وسيذهب فريقه إلى حد إجراء فحص بالأشعة المقطعية لمعرفة ما بداخل البطارية ومعرفة ما إذا كانت مبنية بشكل صحيح.

وبطبيعة الحال، لا يملك معظم المستهلكين المعدات اللازمة لاختبار صحة جميع البطاريات القابلة لإعادة الشحن في منازلهم. ومن أجل التسوق بذكاء، ينصح بيشت الناس بالتفكير في نوع البطاريات والأجهزة التي يستخدمونها. الوحدات الموجودة في هواتفنا الذكية والبطاريات الكبيرة ذات السعة العالية الموجودة في السيارات الكهربائية ليست هي المشكلة؛ فهي تخضع لرقابة صارمة على الجودة ومن غير المرجح أن تكون مزيفة. ويقول إن الأماكن الأكثر احتمالاً للعثور على المنتجات المقلدة هي البطاريات الأسطوانية الموجودة في الأجهزة الصغيرة وغير المكلفة.

ويضيف جيفاراجان: “يتم العثور عليها في الغالب كمصادر للطاقة والطاقة للتطبيقات المحمولة التي يمكن أن تختلف من الكاميرات وكاميرات الفيديو والهواتف المحمولة وبنوك الطاقة وأدوات الطاقة والدراجات الإلكترونية والدراجات البخارية الإلكترونية”. “بالنسبة لمعظم هذه المنتجات، يتم بيعها بأرقام أجزاء تظهر معادلة لرقم الجزء الخاص بالشركة المصنعة. السيارات الكهربائية هي سوق عالية التقنية للغاية ولن تقبل الجودة المنخفضة أو الخلايا والبطاريات ذات المنشأ المشكوك فيه”.

يقول بيشت إن المشكلة في مكافحة آفة البطاريات المقلدة هي أن القواعد الجديدة تميل إلى التركيز على سلوك المستهلك، مثل محاولة منع الناس من تخزين بطاريات الدراجة الإلكترونية أو شحنها بشكل غير صحيح في شققهم. يعد التعامل والشحن الآمن أمرًا بالغ الأهمية بالفعل، ولكن الأهم من ذلك هو محاولة إبعاد المنتجات المقلدة عن سلسلة التوريد. يقول: “إنهم يريدون إلقاء اللوم على المستخدم، كأنك قمت بتحصيله بشكل زائد أو أنك ارتكبت خطأً”. “ولكن من وجهة نظري، فإن الخلايا نفسها” هي المشكلة.