اگر تا به حال مشخصات لپتاپهای برندهای مختلف را با یکدیگر مقایسه کرده باشید، احتمالاً تفاوتهای زیادی میان آنها دیدهاید؛ اما یک ویژگی تقریباً همیشه ثابت است: ظرفیت باتری.
با توجه به اینکه عادتهای رایجی وجود دارند که باعث کاهش عمر باتری میشوند، منطقی به نظر میرسد که سازندگان لپتاپ بخواهند بزرگترین باتری ممکن را داخل دستگاههای خود قرار دهند. با این حال، تقریباً هیچ لپتاپی با باتری بیشتر از ۹۹ واتساعت یا به اختصار (Wh پیدا نمیکنید!
این موضوع به محدودیت فناوری باتری مربوط نمیشود. باتریهایی با ظرفیت بسیار بیشتر از ۹۹ واتساعت در تجهیزات تخصصی مختلف وجود دارند. اما باتری لپتاپها به دلیل مشخصی معمولاً در این محدوده متوقف میشود؛ در غیر این صورت، امکان سفر هوایی با لپتاپ بسیار دشوارتر میشد.
این عدد جادویی تصادفی نیست
چرا شرکتهای هواپیمایی روی ۱۰۰ واتساعت خط میکشند؟
اداره هوانوردی فدرال آمریکا (FAA) و سازمانهای بینالمللی دیگری مانند IATA و EASA، برای باتریهای لیتیومیونی قابلشارژ که مسافران با خود به هواپیما میبرند، بدون نیاز به مجوز ویژه سقف ۱۰۰ واتساعت را تعیین کردهاند.
باتریهای بین ۱۰۱ تا ۱۶۰ واتساعت نیز در برخی شرایط مجاز هستند، اما معمولاً به تأیید قبلی شرکت هواپیمایی نیاز دارند و تعداد آنها نیز عموماً به حداکثر دو باتری برای هر مسافر محدود میشود.
باتریهای بیشتر از ۱۶۰ واتساعت نیز بهطور کلی در پروازهای مسافری مجاز نیستند.
از آنجا که سازندگان لپتاپ میخواهند محصولاتشان برای تقریباً هر کاربری که نیاز به سفر دارد قابل استفاده باشند، باتریها را کمی پایینتر از مرز ۱۰۰ واتساعت طراحی میکنند. به همین دلیل، اعدادی مانند ۹۹ یا ۹۹.۹ واتساعت را روی مشخصات لپتاپها میبینیم و کاربران نیز معمولاً بدون نگرانی درباره محدودیتهای پرواز میتوانند لپتاپ خود را همراه داشته باشند.
خطر آتشسوزی، نه ظرفیت باتری، مسئله اصلی است
فرار حرارتی معادله را تغییر میدهد
خطر واقعی که نهادهای نظارتی درباره آن نگران هستند، صرفاً خود باتری نیست؛ بلکه اتفاقی است که در صورت خرابی آن رخ میدهد.
سلولهای لیتیومیونی مقدار بسیار زیادی انرژی را در ابعادی کوچک ذخیره میکنند. اگر جداکننده داخلی سلول آسیب ببیند یا سوراخ شود یا بر اثر افزایش عمر باتری دچار فرسودگی شود، باتری ممکن است وارد فرایندی به نام فرار حرارتی (Thermal Runaway) شود.
فرار حرارتی یک واکنش زنجیرهای خودپایدار است که طی آن دمای داخلی باتری با سرعت زیادی افزایش پیدا میکند و در برخی شرایط ممکن است از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد نیز عبور کند. در این فرایند، بخار قابلاشتعال الکترولیت آزاد میشود که میتواند شعلهور شود و آتش را تقریباً بلافاصله به سلولهای مجاور منتقل کند.
پس از آغاز این فرایند، آتشسوزی میتواند بسیار دشوار کنترل شود؛ دقیقاً همان نوع حادثهای که هیچکس نمیخواهد در ارتفاع ۳۰ هزار پایی رخ دهد.
محفظه بار همهچیز را تغییر میدهد
چرا قوانین باتری در کابین با قسمت بار متفاوت است؟
نهادهای هوانوردی باتریهای لیتیومی را بهطور کامل از هواپیماها ممنوع نکردهاند، زیرا چنین کاری با توجه به تعداد بسیار زیاد دستگاههایی که از این باتریها استفاده میکنند، عملاً امکانپذیر نیست.
در عوض، محدودیتی تعیین شده است که بر اساس اندازه آتشسوزیای است که خدمه کابین در صورت بروز حادثه میتوانند بهطور واقعبینانه کنترل کنند.
آتشسوزی باتری در کابین مسافران بلافاصله قابل مشاهده است و خدمه میتوانند با استفاده از خاموشکنندههای موجود در هواپیما یا کیسههای مخصوص مهار آتش با آن مقابله کنند. اما اگر آتشسوزی در محفظه بار اتفاق بیفتد، ممکن است تا زمانی که از کنترل خارج نشده، کسی متوجه آن نشود.
به همین دلیل، باتریهای لیتیومی یدکی و پاوربانکها بدون توجه به ظرفیتشان نباید داخل چمدان تحویلی قرار بگیرند. دستگاههایی که باتری داخلی دارند، در برخی شرایط میتوانند در قسمت بار قرار بگیرند، مشروط بر اینکه کاملاً خاموش باشند.
عدد ۱۰۰ واتساعت نیز از هیچ به وجود نیامده است. این مقدار نتیجه ارزیابیهای ریسک و بررسیهای ایمنی هوانوردی است که بهطور کلی مشخص میکنند تجهیزات مهار آتش موجود در کابین تا چه اندازه میتوانند با آتش ناشی از یک باتری مقابله کنند، پیش از اینکه حادثه به تهدیدی جدی برای خود هواپیما تبدیل شود.
بنابراین، این عدد یک محدودیت مهندسی مربوط به شیمی باتری نیست؛ بلکه نتیجه یک ارزیابی ایمنی و مهندسی برای مقابله با آتشسوزی در هواپیما است.
سازندگان دقیقاً میدانند کجا باید متوقف شوند
باتری ۹۹ واتساعتی دردسر سفر را از بین میبرد
اگر یک سازنده برای لپتاپ ۱۶ یا ۱۷ اینچی خود باتری ۱۰۵ واتساعتی یا بزرگتر در نظر بگیرد، این محصول وارد محدوده ۱۰۱ تا ۱۶۰ واتساعت میشود که معمولاً نیازمند تأیید قبلی شرکت هواپیمایی است.
در نتیجه، ممکن است برخی مسافران هنگام عبور از بازرسی با مشکل مواجه شوند یا اصلاً ترجیح دهند چنین لپتاپی را در سفر هوایی با خود نبرند.
این موضوع برای محصولاتی که کاربران حرفهای و روزنامهنگاران و افرادی که مرتباً سفر هوایی دارند را هدف قرار میدهند، یک کابوس تجاری محسوب میشود.
به همین دلیل، سازندگان لپتاپ بهجای اینکه ظرفیت باتری را تا جایی که فناوری و شیمی باتری اجازه میدهد افزایش دهند و دائماً در مرز مقررات حرکت کنند، معمولاً ظرفیت را روی ۹۹.۹ واتساعت محدود میکنند؛ حتی اگر فضای کافی برای قرار دادن سلول یا باتری بزرگتر درون بدنه وجود داشته باشد.
این موضوع باعث میشود پیدا کردن تعادل مناسب میان عملکرد و عمر باتری اهمیت بیشتری پیدا کند.
لپتاپهای ۱۶ و ۱۷ اینچی و مدلهای ورکاستیشن بیشترین تأثیر را از این محدودیت میپذیرند؛ زیرا فضای فیزیکی کافی برای باتریهای بزرگتر دارند، اما همچنان معمولاً به دلیل همین محدودیت روی ۹۹.۹ واتساعت متوقف میشوند.
سازندگان نمیخواهند محصولی تولید کنند که برای سفر هوایی یک علامت هشدار یا محدودیت ویژه داشته باشد.
در مقابل، لپتاپهای کوچکتر مانند اولترابوکها و مدلهای ۱۴ اینچی و حتی بسیاری از مدلهای ۱۵ اینچی معمولاً با این مشکل مواجه نمیشوند؛ زیرا ظرفیت باتری آنها بسیار پایینتر از ۱۰۰ واتساعت است و فضای زیادی نیز برای افزایش ظرفیت وجود ندارد.
بنابراین، در لپتاپهای بزرگتر، سقف ظرفیت باتری یک محدودیت آگاهانه در طراحی محصول است، نه محدودیتی که شیمی باتری ایجاد کرده باشد.
این یک مقررات است، نه محدودیت فنی
دلیل واقعی اینکه ظرفیت باتری لپتاپ روی ۹۹ واتساعت متوقف میشود
هیچکدام از این موارد به این معنا نیست که فناوری یا شیمی باتری به یک دیوار غیرقابل عبور در محدوده ۱۰۰ واتساعت رسیده است.
سلولهای لیتیومیونی را میتوان با ظرفیت بسیار بیشتر از ۱۰۰ واتساعت تولید کرد و بسیاری از پاوراستیشنها و باتریهای حرفهای دوربین نیز از این آستانه عبور میکنند. مسئله این است که حمل چنین باتریهایی در هواپیما ممکن است به مدارک و تأییدیههای بیشتری نیاز داشته باشد.
برای یک لپتاپ معمولی که قرار است برای کاربران سراسر جهان و افرادی که مرتباً جابهجا میشوند قابل استفاده باشد، عبور از این محدودیت دردسر بیشتری نسبت به مزایای آن ایجاد میکند.
بنابراین، عدد ۹۹ واتساعت که مرتباً در برگه مشخصات لپتاپها میبینید، نه یک تصادف است و نه نتیجه محدودیت فناوری باتری.
این عدد مستقیماً به نحوه مدیریت خطر آتشسوزی باتریهای لیتیومی در صنعت هوانوردی مربوط میشود و سازندگان لپتاپ نیز محصولات خود را بر اساس همین محدودیت قانونی طراحی میکنند.
به همین دلیل است که حتی قدرتمندترین لپتاپهای ۱۶ و ۱۷ اینچی نیز معمولاً با وجود فضای کافی برای باتری بزرگتر، در محدوده ۹۹ تا ۹۹.۹ واتساعت باقی میمانند.
گیم پلنت