Baterie litowo-jonowe to niemal wszechobecna technologia, która ma poważną wadę: czasami zapalają się.
Film przedstawiający załogę i pasażerów lotu JetBlue szaleńczo wylewających wodę na plecaki to najnowszy przykład szerszych obaw związanych z bateriami, które można obecnie znaleźć w prawie każdym urządzeniu wymagającym przenośnego zasilania.W ciągu ostatniej dekady na pierwszych stronach gazet coraz częściej pojawiały się informacje o pożarach akumulatorów litowo-jonowych spowodowanych przez rowery elektryczne, samochody elektryczne i laptopy podczas lotów pasażerskich.
Rosnące obawy społeczne zainspirowały badaczy na całym świecie do pracy nad poprawą bezpieczeństwa i trwałości akumulatorów litowo-jonowych.
W ostatnich latach nastąpił gwałtowny rozwój innowacji w zakresie akumulatorów, a badacze stworzyli akumulatory półprzewodnikowe, zastępując łatwopalne ciekłe elektrolity w standardowych akumulatorach litowo-jonowych bardziej stabilnymi stałymi materiałami elektrolitowymi, takimi jak niepalne żele, szkła nieorganiczne i stałe polimery.
Badania opublikowane w zeszłym tygodniu w czasopiśmie Nature sugerują nowy mechanizm zabezpieczający zapobiegający tworzeniu się „dendrytów” litowych, które powstają, gdy akumulatory litowo-jonowe przegrzewają się w wyniku przeładowania lub uszkodzenia struktury dendrytycznej.Dendryty mogą powodować zwarcia w akumulatorach i powodować wybuchowe pożary.
„Każde badanie daje nam większą pewność, że możemy rozwiązać problemy związane z bezpieczeństwem i zasięgiem pojazdów elektrycznych” – powiedział Chongsheng Wang, profesor inżynierii chemicznej i biomolekularnej na Uniwersytecie Maryland i główny autor badania.
Rozwój Wanga to ważny krok w kierunku poprawy bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych, powiedział Yuzhang Li, adiunkt inżynierii chemicznej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, który nie był zaangażowany w badania.
Lee pracuje nad własną innowacją, tworząc baterię litowo-metalową nowej generacji, która może przechowywać 10 razy więcej energii niż elementy elektrody grafitowej w tradycyjnych bateriach litowo-jonowych.
Jeśli chodzi o bezpieczeństwo pojazdów elektrycznych, Lee stwierdził, że akumulatory litowo-jonowe nie są tak niebezpieczne ani powszechne, jak sądzi opinia publiczna, a zrozumienie protokołów bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych ma kluczowe znaczenie.
„Zarówno pojazdy elektryczne, jak i konwencjonalne niosą ze sobą nieodłączne ryzyko” – stwierdził.„Ale myślę, że samochody elektryczne są bezpieczniejsze, ponieważ nie siedzisz na galonach łatwopalnego płynu”.
Lee dodał, że ważne jest podjęcie działań zapobiegawczych przed przeładowaniem lub po wypadku pojazdu elektrycznego.
Naukowcy badający pożary akumulatorów litowo-jonowych w fundacji non-profit Fire Research Foundation odkryli, że intensywność pożarów pojazdów elektrycznych jest porównywalna z intensywnością pożarów w tradycyjnych pojazdach napędzanych benzyną, ale pożary w pojazdach elektrycznych zwykle trwają dłużej, wymagają więcej wody do ugaszenia i są bardziej prawdopodobnie się zapali.Ponownie.kilka godzin po zniknięciu płomienia z powodu energii resztkowej w akumulatorze.
Victoria Hutchison, starsza menedżerka programu badawczego fundacji, stwierdziła, że ​​pojazdy elektryczne stwarzają wyjątkowe ryzyko dla strażaków, osób udzielających pierwszej pomocy i kierowców ze względu na akumulatory litowo-jonowe.Ale to niekoniecznie oznacza, że ​​ludzie powinni się ich bać – dodała.
„Nadal próbujemy zrozumieć, czym są pożary pojazdów elektrycznych i jak najlepiej z nimi walczyć” – powiedziała Hutcheson.„To krzywa uczenia się.Od dłuższego czasu mamy samochody z silnikiem spalinowym, to raczej niewiadoma, ale musimy się po prostu nauczyć, jak odpowiednio radzić sobie z takimi zdarzeniami.
Obawy związane z pożarami pojazdów elektrycznych mogą również spowodować wzrost cen ubezpieczeń, powiedział Martti Simojoki, ekspert ds. zapobiegania stratom w Międzynarodowej Unii Ubezpieczeń Morskich.Stwierdził, że ubezpieczanie pojazdów elektrycznych jako ładunku jest obecnie jedną z najmniej atrakcyjnych linii biznesowych dla ubezpieczycieli, co może zwiększyć koszty ubezpieczenia dla osób chcących przewozić pojazdy elektryczne ze względu na postrzegane ryzyko pożaru.
Jednak badanie przeprowadzone przez Międzynarodową Unię Ubezpieczeń Morskich, grupę non-profit reprezentującą firmy ubezpieczeniowe, wykazało, że pojazdy elektryczne nie są bardziej niebezpieczne ani ryzykowne niż samochody konwencjonalne.W rzeczywistości nie potwierdzono, że głośny pożar ładunku u wybrzeży Holandii tego lata został spowodowany przez pojazd elektryczny, pomimo nagłówków sugerujących inaczej, powiedział Simojoki.
„Uważam, że ludzie niechętnie podejmują ryzyko” – stwierdził.„Jeśli ryzyko jest wysokie, cena będzie wyższa.Ostatecznie płaci za to konsument końcowy.”
Korekta (7 listopada 2023 r., 9:07 czasu wschodniego): w poprzedniej wersji tego artykułu błędnie wpisano nazwisko głównego autora badania.On jest Wang Chunsheng, a nie Chunsheng.