Ученые СПбГУ создали защиту смартфонов от возгорания из-за повреждения батареи

МОСКВА, 13 июл – РИА Новости. Не дать взорваться перегретому или поврежденному аккумулятору в смартфоне сможет новая пленка, разработанная учеными СПбГУ. Она предотвратит выделение тепла и газов при внутреннем коротком замыкании, к которому приводят "стрессовые" для техники условия, рассказали РИА Новости в пресс‑службе РНФ.

Литий‑ионные аккумуляторы в смартфонах, ноутбуках, пауэрбанках и другой технике для повседневного использования чувствительны к внешним воздействиям: жаре или перегреву при заряде, ударам об острые предметы или падениям с большой высоты. Такие ситуации могут привести к короткому замыканию внутри батареи, при котором быстро выделяется тепло и образуются газы, и при неблагоприятном развитии событий аккумулятор может загореться или взорваться, рассказали РИА Новости в пресс‑службе Российского научного фонда.

Сегодня для защиты аккумуляторов смартфонов и другой техники используется система, управляемая электроникой, однако она может не успеть сработать и допустить самые опасные последствия аварии, добавили в РНФ.

В ходе исследования ученые Санкт‑Петербургского государственного университета (СПбГУ) проверили образцы аккумуляторов на безопасность, проколов ячейки стальным гвоздем, тем самым создав условия короткого замыкания. Ячейка без защиты воспламенялась уже через 15 секунд после повреждения, а температура на ее корпусе достигала 350 °C.

Ученые университета разработали внутренний "предохранитель", который срабатывает при коротком замыкании внутри аккумулятора и "опережает" взрыв. Этот элемент состоит из полимерной пленки, которая блокирует самый быстрый путь разряда, снижает скорость выделения тепла и не дает ячейке перейти к возгоранию даже при механическом повреждении, объяснили в пресс‑службе РНФ.

Опыты показали, что при повреждении батареи гвоздем аккумулятор разряжается за 15 минут и нагревается только до 75 °C.

"Разработанный нами защитный слой не требует датчиков, управляющей электроники или внешнего отключения: он реагирует на изменение электрического состояния самой аккумуляторной ячейки. Это важно для внутренних коротких замыканий, потому что они могут развиваться быстрее, чем успевает сработать внешняя система защиты или защитные элементы, откликающиеся на повышение температуры", — пояснил главный научный сотрудник кафедры электрохимии Института химии СПбГУ Олег Левин.

Он добавил, что теперь перед исследователями стоит задача поиска баланса между безопасностью аккумуляторов с "предохранителем" и их мощностью, а также в процессе зарядки на высокой скорости, для которой могут использоваться высокие силы тока.

Результаты исследования представлены в Journal of Energy Storage. Работа выполнена в сотрудничестве с коммерческим партнером и при поддержке Российского научного фонда.