В аккумуляторах датчик заранее выявляет риск возникновения пожара
А что, если литиевая батарея смогла бы предупредить о опасности ещё до того, как начнётся пожар? Именно это обещает новый датчик, способный «обнаруживать» пары электролита, выходящие из элемента батареи, когда что-то идёт не так. Он делает это ещё до появления пламени, фиксируя чрезвычайно низкие концентрации — всего 10,42 микрограмма на кубический сантиметр в условиях закрытой среды.
Эта технология основана на непрерывном измерении электрической ёмкости непосредственно над элементом батареи. Исследование, опубликованное в журнале Journal of Energy Storage, описывает тесты с отдельным элементом, с имитированным блоком батарей и даже в салоне автомобиля. Однако стоит помнить: мы всё ещё находимся на этапе экспериментальных демонстраций. Речь не идёт о устройстве, готовом к установке на коммерческие электромобили.
Что фиксирует датчик емкости
Когда литиево-ионный аккумулятор перегружается, жидкий электролит начинает испаряться ещё до того, как элемент достигнет критической точки теплового выделения, что может привести к возгоранию или взрыву. Датчик емкости захватывает именно эти пары, изменяя свой электрический сигнал в их присутствии.
Датчик обнаруживает пары электролита до наступления теплового выделения, но тесты пока находятся на предварительной стадии.
Фото: Motor1 Italia visual (с помощью ИИ)
В лабораторных тестах исследователи использовали аккумулятор LiFePO4 емкостью 100 А·ч, один из наиболее распространенных типов для стационарного хранения энергии и различных моделей электромобилей. Отклик датчика происходил задолго до открытия предохранительного клапана аккумулятора — элемента, который активируется при слишком высоком внутреннем давлении.
Однако авторы призывают не возлагать чрезмерных ожиданий: как указано в аннотации, «наблюдаемые явления представляют собой отдельные случаи, а не средние значения времени отклика или универсальные показатели».
Время отклика в тестах на аккумуляторы, батарейные пакеты и корпуса
В тестах на отдельные аккумуляторы датчик опережал открытие предохранительного клапана на сильно различающиеся промежутки времени: соответственно 1, 6, 4 и 13 секунд. Такая изменчивость подтверждает, что этот феномен во многом зависит от конкретных условий каждого теста, а не от какого-то фиксированного правила.
В ходе теста на имитированном блоке батарей интервал между реакцией датчика и пиком температуры на поверхности составил 229 и 312 секунд в двух испытаниях. Это значительно более широкие значения, чем те, что наблюдались у изолированной ячейки, что свидетельствует о том, что внутреннее распространение тепла занимает больше времени при участии нескольких элементов.
Однако наиболее значимым тестом для реальных условий является тест в кабине: здесь реакция датчика опередила видимое возгорание на 202 секунды, а пик температуры на поверхности — на 218 секунд. Для сравнения, обзор 2026 года показывает, что внутреннее распространение тепловой утечки в ячейках LFP большой емкости может завершиться примерно за 78 секунд, что делает эти значения особенно значимыми.
Читайте также