Российские ученые разработали защиту от возгорания и взрыва литий-ионной батареи.
“Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) обнаружили, что слой полимера, нанесенный между слоями фольги и катодного вещества в литий-ионном аккумуляторе, позволяет предотвратить его возгорание или взрыв. Предложенный авторами полимер проводит электричество, но, как только напряжение становится выше, чем то, на которое рассчитан аккумулятор, соединение окисляется и перестает проводить ток. Благодаря этому аккумулятор, использующийся в смартфонах и электромобилях, не перегревается и абсолютно не способен самовозгораться”, – сообщили в пресс-службе вуза.
Уточняется, что ежемесячно в России происходит порядка 10 случаев возгорания или взрывов аккумуляторов смартфонов. Самая частая причина – короткое замыкание, которое может произойти, например, в результате внешних повреждений, также причиной может быть использование техники в холодных условиях или при высоких токах заряда-разряда.
Согласно данным пресс-службы, ученые СПбГУ создали полимер, состоящий из органических цепочек, содержащих атомы никеля. Разработка позволяет предотвратить вздувание батареи при нагревании, так как при увеличении напряжения цепь сразу разомкнется. При чрезмерном напряжении вещество перестает проводить ток, а значит, риски возгорания и взрыва исключены. То же самое происходит при коротком замыкании: полимер перестает проводить ток, когда аккумулятор разряжается ниже определенного предела.
Ученые уже провели стресс-тесты на аккумуляторах, которые используются в “умных” часах. Проверка показала, что, если напряжение выходило за пределы диапазона от 2,8 вольт до 5 вольт, защита срабатывала с эффективностью 100%. Кроме того, полимерный слой практически не повлиял на емкость и производительность батареи, снизив их не более чем на 10%. В будущем планируется протестировать разработку на смартфонах, а после этого запустить производство новых безопасных аккумуляторов.
А между тем Росатом открыл в Москве мегафабрику по серийному производству литий-ионных аккумуляторов для электротранспорта. Новое предприятие организовано интегратором атомной отрасли по системам накопления энергии ООО «Рэнера» на площадке Московского завода полиметаллов (оба — предприятия топливной компании Росатома «ТВЭЛ»). Мощность нового производства в 10 раз превышает возможности опытного производственного участка, созданного на МЗП в 2021 году, и составляет около 150 МВт*ч, что эквивалентно почти 2 тыс. тяговых аккумуляторных батарей для электротранспорта.
Новое производство включает участки для проведения электромонтажных работ, сборки электрокомпонентов и плат управления батареей, а также сборки накопителей энергии на основе литий-ионных аккумуляторных модулей. На заключительном этапе предусмотрен полный цикл электротехнических и климатических приемосдаточных испытаний на зарядно-разрядных станциях и климатическом оборудовании. На складах постоянно будет храниться месячный запас комплектующих материалов.