Физики впервые заглянули внутрь взрывающегося аккумулятора в телефоне
инфракрасные камеры и Рентген помогли ученым в первый раз подробно изучить процесс взрыва литий-ионного аккумулятора в сотовом телефоне, на протяжении которого внутренности батареи разогреваются до тысячи градусов Цельсия, и раскрыть механизм его зарождения, говорится в статье, размещённой в издании Nature Communications.
«Само собой разумеется, те разрушения, каковые мы заметили, вряд ли смогут случиться при обычной эксплуатации гаджетов, поскольку мы намерено держали батареи в условиях, на большом растоянии выходящих за рамки безопасности. Мы сохраняем надежду, что отечественный способ и полученные нами эти окажут помощь производителям аккумуляторная батарей оценить их безопасность для здоровья пользователей и улучшить их конструкцию», — заявил Пол Ширинг (Paul Shearing) из университетского колледжа Лондона (Англия).
Ширинг и его сотрудники смогли узнать, какие конкретно процессы происходят в литий-ионных аккумуляторная батарей на протяжении их перегрева и что ведет к их взрыву, замечая за внутренностями нескольких батарей производства действующий при помощи особого рентгеновского томографа, талантливого приобретать снимки со скоростью 1250 кадров в секунду.
Постановка опыта была весьма простой – ученые заряжали аккумулятор на 100%, вставляли его в муляж телефона и нагревали всю эту конструкцию до 250 градусов Цельсия при помощи тепловой пушки.
Практически через 10 секунд по окончании выключения пушки температура в батареи начинала расти, и через 120 секунд она взрывалась, выбрасывая струю раскаленного газа и расплавленных внутренностей аккумулятора.
Как продемонстрировали снимки с томографа, батареи взрывались по причине того, что в них появлялись серии маленьких замыканий, на протяжении которых в батареи оказались пузырьки газа, ее спиральные слои разрушались, и выделялось много энергии, еще больше нагревавших батарею и приводивших к новым замыкания.
В конечном счете все внутренности батареи расплавлялись, и температура в корпуса достигала отметки в тысячи градусов Цельсия, о чем свидетельствовало то, что бронзовые компоненты в аккумуляторная батарей были расплавлены.
По словам ученых,
меньше всего пострадали те батареи, в центре которых был металлической стержень, что производители засунули в них для усиления их механической прочности. Такие аккумуляторная батареи взорвались, но не утратили собственной формы, что сделало их более надёжными для человека если сравнивать с батареями без стержня, чья крышка была полностью сорвана потоком газов и чьи внутренности полностью покинули предохранительную емкость.
Как сохраняют надежду Ширинг и его коллеги, подготовленные ими собранные данные и видеоролики окажут помощь аккумуляторным компаниям улучшить конструкцию литий-ионных аккумуляторная батарей и сделать их надёжными как для питаемых устройств, так и для их пользователей.
Кроме металлического стержня в центре, их безопасность возможно улучшить, по словам физиков, улучшив теплоотвод и совокупность распределения тепла в защитной емкости.