75 ℃ вместо 350. В СПбГУ сделали плёнку, которая сдерживает пожар в батарее

Учёные СПбГУ разработали полимерную плёнку для литий-ионных аккумуляторов. Она должна снижать риск возгорания, если внутри ячейки случается короткое замыкание. Применение: смартфоны, ноутбуки и вся портативная электроника. И работает всё это без датчиков и отдельной управляющей схемы.

Смысл у решения довольно прямой: слой должен вступать в игру в момент, когда в батарее начинается авария. Он тормозит выделение тепла и газов, и ячейка не уходит в быстрый перегрев. Для литий-ионных батарей это как раз самый неприятный сценарий — thermal runaway, когда реакция уже тянет за собой дым, огонь и разрыв корпуса.

Проверяли плёнку жёстко. Аккумуляторные ячейки прокалывали стальным гвоздём, потом сравнивали обычные батареи и те, где был защитный слой. Без защиты возгорание происходило примерно через 15 секунд, температура доходила до 350 ℃.

С плёнкой всё было иначе. Ячейка не вспыхивала сразу, а медленно разряжалась около 15 минут. Пиковая температура не поднималась выше 75 ℃. Поломку это, конечно, не отменяет, но до пожара дело уже может не дойти.

История совсем не теоретическая. В 2016 году Samsung пришлось отозвать около 2,5 млн смартфонов Galaxy Note7 из-за возгораний батареи. После этого производители, конечно, усилили контроль качества и добавили более сложный мониторинг, но механическое повреждение ячейки по-прежнему остаётся одной из самых опасных вещей, которые с ней могут случиться.

Если технологию удастся довести до массового производства, она может пригодиться не только в смартфонах и ноутбуках. Её наверняка посмотрят и производители носимой электроники, и те, кто собирает аккумуляторные модули для инструмента. Рынок литий-ионных батарей уже измеряется сотнями миллиардов долларов, так что даже недорогой пассивный слой защиты здесь вполне может оказаться полезнее ещё одного датчика.