Литий-ионные батареи чувствительны к перегреву, ударам и механическим повреждениям. При таких воздействиях внутри элемента питания может возникнуть короткое замыкание, сопровождающееся быстрым выделением тепла и газов. В некоторых случаях это приводит к воспламенению аккумулятора. Обычные электронные системы защиты не всегда успевают предотвратить развитие аварии.
Как сообщает РИА Новости, исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали полимерную пленку, которая способна предотвратить возгорание и взрыв литий-ионных аккумуляторов при внутреннем коротком замыкании. Технология может найти применение в смартфонах, ноутбуках, пауэрбанках и другой портативной электронике.
Как работает защитная пленка
Разработанная учеными полимерная пленка выполняет функцию внутреннего предохранителя. Она автоматически реагирует на изменение электрического состояния аккумулятора, замедляет разряд и снижает скорость нагрева без использования датчиков или управляющей электроники.
Благодаря этому батарея не переходит в стадию теплового разгона, которая считается основной причиной возгорания литий-ионных аккумуляторов.
Испытания подтвердили эффективность
Во время испытаний исследователи прокалывали аккумуляторные ячейки стальным гвоздем, моделируя внутреннее короткое замыкание. Обычная батарея воспламенялась примерно через 15 секунд, а температура ее корпуса достигала 350 °C.
Аккумулятор с новой защитной пленкой разряжался постепенно в течение 15 минут, при этом температура корпуса не превышала 75 °C, а возгорания не происходило.
Что дальше
По словам ученых, следующий этап работы — найти оптимальный баланс между повышенной безопасностью, мощностью аккумуляторов и поддержкой технологий быстрой зарядки. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда, а его результаты опубликованы в журнале Journal of Energy Storage.
