סוללות ליתיום-יון הן טכנולוגיה כמעט נפוצה עם חיסרון רציני: לפעמים הן עולות באש.
סרטון של צוות ונוסעים בטיסת ג'ט בלו שופכים מים בטירוף על תרמילי הגב שלהם הופך לדוגמה האחרונה לדאגות רחבות יותר בנוגע לסוללות, שכיום ניתן למצוא כמעט בכל מכשיר הדורש חשמל נייד. בעשור האחרון חלה עלייה בכותרות על שריפות בסוללות ליתיום-יון שנגרמו על ידי אופניים חשמליים, מכוניות חשמליות ומחשבים ניידים בטיסות נוסעים.
דאגה ציבורית גוברת עוררה בחוקרים ברחבי העולם לפעול לשיפור הבטיחות ואורך החיים של סוללות ליתיום-יון.
חדשנות בתחום הסוללות נמצאת בתנופה רבה בשנים האחרונות, כאשר חוקרים יוצרים סוללות מצב מוצק על ידי החלפת האלקטרוליטים הנוזליים הדליקים בסוללות ליתיום-יון סטנדרטיות בחומרים אלקטרוליטים מוצקים יציבים יותר כגון ג'לים שאינם דליקים, זכוכית אנאורגנית ופולימרים מוצקים.
מחקר שפורסם בשבוע שעבר בכתב העת Nature מציע מנגנון בטיחות חדש למניעת היווצרות של "דנדריטים" של ליתיום, הנוצרים כאשר סוללות ליתיום-יון מתחממות יתר עקב טעינת יתר או נזק למבנה הדנדריטי. דנדריטים עלולים לקצר בסוללות ולגרום לשריפות נפיצות.
"כל מחקר נותן לנו ביטחון רב יותר שנוכל לפתור את בעיות הבטיחות והטווח של כלי רכב חשמליים", אמר צ'ונגשנג וואנג, פרופסור להנדסה כימית וביו-מולקולרית באוניברסיטת מרילנד והמחבר הראשי של המחקר.
הפיתוח של וואנג הוא צעד חשוב לקראת שיפור הבטיחות של סוללות ליתיום-יון, אמר יוז'אנג לי, פרופסור עוזר להנדסה כימית ב-UCLA שלא היה מעורב במחקר.
לי עובד על חדשנות משלו, ויוצר סוללת ליתיום-מתכת מהדור הבא שיכולה לאגור פי 10 יותר אנרגיה מרכיבי אלקטרודת הגרפיט בסוללות ליתיום-יון מסורתיות.
בכל הנוגע לבטיחות כלי רכב חשמליים, לי אמר שסוללות ליתיום-יון אינן מסוכנות או נפוצות כפי שהציבור חושב, והבנת פרוטוקולי הבטיחות של סוללות ליתיום-יון היא קריטית.
"גם לרכבים חשמליים וגם לרכבים קונבנציונליים יש סיכונים אינהרנטיים", הוא אמר. "אבל אני חושב שמכוניות חשמליות בטוחות יותר כי אתם לא יושבים על גלונים של נוזל דליק".
לי הוסיף כי חשוב לנקוט באמצעי מניעה נגד טעינת יתר או לאחר תאונת רכב חשמלי.
חוקרים שחקרו שריפות בסוללות ליתיום-יון בקרן לחקר האש ללא מטרות רווח מצאו כי שריפות בכלי רכב חשמליים דומות בעוצמתן לשריפות בכלי רכב מסורתיים המונעים בבנזין, אך שריפות בכלי רכב חשמליים נוטות להימשך זמן רב יותר, דורשות יותר מים לכיבוי וסבירות גבוהה יותר להתלקח שוב מספר שעות לאחר שהלהבה נעלמת עקב אנרגיה שיורית בסוללה.
ויקטוריה האצ'יסון, מנהלת בכירה בתוכנית המחקר של הקרן, אמרה כי כלי רכב חשמליים מהווים סיכון ייחודי לכבאים, כוחות חירום ונהגים בגלל סוללות הליתיום-יון שלהם. אבל זה לא בהכרח אומר שאנשים צריכים לפחד מהם, הוסיפה.
"אנחנו עדיין מנסים להבין מהן שריפות של כלי רכב חשמליים וכיצד הכי טוב להילחם בהן", אמר האצ'סון. "זוהי עקומת למידה. יש לנו מכוניות עם מנוע בעירה פנימית כבר הרבה זמן, זה פחות לא ידוע, אבל אנחנו פשוט צריכים ללמוד איך להתמודד עם אירועים כאלה כמו שצריך."
חששות משריפות כלי רכב חשמליים עלולים גם הם להעלות את מחירי הביטוח, אמר מרטי סימוג'וקי, מומחה למניעת אובדן באיגוד הבינלאומי לביטוח ימי. הוא אמר שביטוח כלי רכב חשמליים כמטען הוא כיום אחד מענפי העסקים הפחות אטרקטיביים עבור חברות ביטוח, מה שעלול להגדיל את עלות הביטוח עבור אלו המעוניינים להוביל כלי רכב חשמליים עקב הסיכון הנתפס לשריפה.
אבל מחקר של האיגוד הבינלאומי לביטוח ימי, ארגון ללא מטרות רווח המייצג חברות ביטוח, מצא שכלי רכב חשמליים אינם מסוכנים או מסוכנים יותר ממכוניות קונבנציונליות. למעשה, לא אושר כי שריפת מטען מתוקשרת מול חופי הולנד הקיץ נגרמה על ידי רכב חשמלי, למרות שכותרות מצביעות אחרת, אמר סימוג'וקי.
"אני חושב שאנשים מהססים לקחת סיכונים", הוא אמר. "אם הסיכון גבוה, המחיר יהיה גבוה יותר. בסופו של דבר, הצרכן הסופי משלם על כך".
תיקון (7 בנובמבר 2023, 9:07 בבוקר שעון מזרח ארה"ב): גרסה קודמת של מאמר זה שגויה באיות שמו של המחבר הראשי של המחקר. הוא וואנג צ'ונשנג, לא צ'ונשנג.