Opracowano akumulatory z wbudowaną gaśnicą

Akumulatory litowo-jonowe oprócz wielu niewątpliwych zalet mają co najmniej jedną wadę – skłonność do samozapłonów i wybuchów. Naukowcy znaleźli jednak ciekawe rozwiązanie tego problemu.

Wprawdzie zawsze lepiej jest zapobiegać, niż leczyć, ale jeśli jak na razie nie udaje się całkowicie wyeliminować ryzyka samozapłonu akumulatorów litowo-jonowych, to jednak skuteczne minimalizowanie skutków takiego nieszczęścia też ma ogromne znaczenie. Nie chodzi tu bowiem tylko o wady konstrukcyjne niektórych modeli smartfonów, takich jak Samsung Galaxy Note 7, ale ryzyko, które dotyczy każdego użytkownika tego typu urządzeń, o ile akumulator w jego smartfonie ulegnie uszkodzeniu. A o to jest zaskakująco łatwo – często wystarczy nawet nieduże wygięcie obudowy lub wstrząs wywołany upadkiem telefonu.

Zespół naukowców z Uniwersytetu Stanforda pod przewodnictwem pana Yi Cui wpadł zatem na pomysł, by akumulatory litowo-jonowe wyposażyć w… miniaturowe gaśnice. Oczywiście nie chodzi o odpowiednio zmniejszone gaśnice pianowe, które znamy z korytarzy wielu instytucji publicznych, ale o specjalny związek chemiczny (fosforan trifenylu), hamujący proces palenia. Pojawił się jednak pewien problem, który polegał na tym, że bezpośrednie zintegrowanie tego typu środka z innymi elementami akumulatora obniżałoby jego skuteczność – zmniejszała by się przewodność elektryczna elektrolitu.

Rozwiązanie okazało się jednak stosunkowo proste. Środek hamujący spalanie został otoczony specjalną „kapsułą” wykonaną z polimeru, oddzielającą go od elektrolitu. Polimerowa otoczka zaprojektowana została w ten sposób, że roztapia się dopiero pod wpływem wysokiej temperatury. I wtedy rzeczywiście skutecznie hamuje „pożar”, bijąc przy tym wszelkie rekordy najwydajniejszych straży pożarnych świata. Łączny czas reakcji, począwszy od wystąpienia bardzo wysokiej temperatury, a na ugaszeniu płomieni skończywszy, wynosi zaledwie około 0,4 sekundy!

Teraz wszystko zależy od producentów ogniw litowo-jonowych i urządzeń, które z nich korzystają – w tym zwłaszcza smartfonów. Jeśli producenci zdecydują się na zastosowanie tego typu wbudowanych „gaśnic”, to na pewno wpłynie to albo na zwiększenie wielkości akumulatorów, albo też obniży ich pojemność. Istnieje także ryzyko, że środek hamujący spalanie mógłby zacząć się wydostawać nawet pod wpływem lekkiego przegrzania się akumulatora, co mogłoby doprowadzić do jego uszkodzenia. Z drugiej jednak strony jeśli to konsumenci mieliby zadecydować, czy wolą bezpieczne, ale mniej wydajne akumulatory, czy też układy o większej pojemności, ale narażone na wybuch, to wynik takiego głosowanie byłby pewnie łatwy do przewidzenia.

Źródło: sciencemag.org
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.