Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты
29 апреля 2015, Источник: PHYS

Ученые показали на видео момент взрыва литий-ионной батареи

Что происходит, когда литий-ионная батарея перегревается и взрывается, ученые из Университетского колледжа Лондона отследили и представили результат, используя сложные методы трехмерной визуализации. Понимание того, как литий-ионные аккумуляторы выходят из строя, поможет усовершенствовать их, а также сделать использование и транспортировку батарей более безопасными.

После того, как Федеральная авиационная администрация США доказала, что перегревающиеся литий-ионные батареи, перевозимые самолетами, могут стать причиной пожара, от транспортировки таких грузов отказались сразу три авиакомпании. Британские ученые показали, как повреждение внутренней структуры батарей развивается в режиме реального времени и как оно распространяется на соседние литий-ионные аккумуляторы.

Донал Финеган (Donal Finegan), студент Университетского колледжа Лондона и один из авторов исследования, отмечает:

«Мы объединили рентгеновские лучи высокоэнергетичного синхротрона и тепловизор для отображения изменений внутренней и внешней температуры литий-ионных батарей двух типов, подвергая их экстремальному воздействию тепла. Нам требовалась исключительно высокая скорость визуализации, чтобы увидеть тепловые утечки и обнаружить, в каком месте батарея перегревается и может воспламениться. Этого удалось добиться за счет использования пучкового аппарата ID15A ESRF, в котором трехмерные изображения могут захватываться за доли секунд благодаря скоростному детектору визуальных образов и очень высокой скорости потока фотонов».

До этого компьютерная рентгеновская томография была единственным способом изучения механизмов выхода батарей из строя, однако с её помощью аккумуляторы исследовали уже в нерабочем состоянии и получали статические изображения, по которым и осуществлялся мониторинг изменений в батареях в нормальных условиях. Команда ученых исследовала формирование газовых карманов, вентиляцию и повышение температуры слоев в двух группах литий-ионных батарей, которые используются в современных гаджетах. В результате они установили, что критическая ситуация наступает при достижении батареей температуры 250 градусов Цельсия.

Структура батареи с внутренней поддержкой оставалась практически неизменной вплоть до начала образования теплового пробоя. Затем материалы на медной основе достигали температуры 1000 градусов Цельсия. Это тепло распространялось от внутренней части батареи ко внешней и вызывало тепловые утечки.

Батареи второго типа не имели внутренней поддержки, и изучить их содержимое можно было только после его извлечения. До образования тепловой утечки плотно упакованное ядро коллапсировало, предполагая повышение риска внутренних коротких замыканий и опасность для соседних с аккумулятором объектов.

 Ещё один участник исследования, доктор Пол Шеринг (Paul Shearing) с кафедры химической технологии Университетского колледжа Лондона, утверждает:

«Хотя мы изучили коммерческие батареи лишь двух типов, мы убеждены, что в нормальных условиях литий-ионные аккумуляторы безопасны, и если соблюдать правила эксплуатации, они не повреждаются и не приводят к возгораниям. Надеемся, что с помощью наших методов исследований параметры батарей будут улучшены».

В настоящее время команда ученых продолжит исследования на выборке большего размера, чтобы определить микроскопические причины выхода литий-ионных аккумуляторов из строя. 

Комментарии
2
Берёзовый Fresh
Опыты проводились при -50 градусах? Авиакомпании перевозят гаджеты в неотапливаемых грузовых отсеках. С чего бы это НОВЫМ аккумам при минусовой температуре разогреваться свыше 250 градусов? Мутненько всё это, попахивает оккультизмом и шарлатанством.
СсылкаПожаловаться
Шевченко Андрей Вячеславович
Прочитал. Думаю "зачем мне это"? )))))
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Hi-Tech Mail.Ru
Apple iPhone 6S 32GB
от35 670руб.
Apple iPhone 7 32GB
от43 400руб.
Samsung Galaxy A5 (2016)
от17 100руб.
Apple iPhone SE 64GB
от28 490руб.
Xiaomi Redmi 3S Pro 32GB
от9 590руб.
Samsung Galaxy S7 Edge 32GB
от37 000руб.
Apple iPhone 7 128GB
от51 489руб.
Samsung Galaxy A3 (2016)
от14 000руб.
Meizu M3 Note 16GB
от9 290руб.
Samsung Galaxy J2 Prime
от7 889руб.
Подпишитесь на нас
Новости Hi-Tech Mail.Ru