Размышления о пределах безопасности литий-ионной батареи после события Note 7

За последний год Совет по безопасности потребительских товаров США неоднократно отправлял сообщения об отзыве аккумуляторов, снегоуборщиков, скейтбордов, фонарей и электрических кресел из-за пожаров, вызванных литий-ионными батареями.

В 2013 году Boeing был вынужден приостановить все 787 лайнеров из-за возгорания некоторых литиевых батарей. После замены батареи и зарядного устройства и лучшей реакции на возгорание батареи самолету разрешили возобновить полет.

В 2014 году Boeing заявил после расследования инцидента: «После этого инцидента мы по-прежнему уверены, что внесем комплексные улучшения в аккумуляторную систему пассажирского самолета 787, общие характеристики аккумуляторной системы и безопасность самолета. "

Легкость, высокая энергия.

Литий - самый легкий из всех металлов. Он может вложить много энергии в небольшой объем и является самым совершенным аккумулятором.

По данным американской химической компании Albemarle, рынок лития вырос с сотен миллионов в 2000 году до 8 миллиардов долларов в прошлом году.

Однако по той же причине литий-ионные батареи требуют встроенных механизмов безопасности, что увеличивает производственные затраты.

Более того, согласно расчетам Albemarle, цена на литий ежегодно снижалась на 14% в течение последних 15 лет. Льюис Ларсен, исполнительный директор консалтинговой фирмы lattice energy, говорит, что более мелкие компании начинают решать проблемы безопасности.

Нет никаких доказательств того, что Samsung или его поставщик аккумуляторов сокращают расходы на телефоны Note7, и Тони Олсон, исполнительный директор консалтинговой фирмы D2Worldwide, считает, что проблема не ограничивается дешевыми продуктами.

Десять лет назад он провел тест батареи на своем ноутбуке, подчеркнув, что батарея может загореться. Sony отозвала около 9,6 миллиона аккумуляторов для ноутбуков.

Но когда семь лет спустя Олсон протестировал другие аккумуляторы для ноутбуков, он обнаружил, что «конструкция безопасности аккумуляторов в основном не изменилась, хотя проверка очень строгая».

По данным Комиссии по безопасности потребительских товаров, Sony, Hewlett-Packard, Toshiba и Panasonic отозвали аккумуляторы для ноутбуков из-за опасности возгорания. Компания Matsushita, поставляющая аккумуляторы, заявила, что проблема возникла в процессе производства и теперь она решена.

Отвечая на вопрос о трудностях, с которыми столкнулась Samsung на прошлой неделе, генеральный директор Matsushita Казухиро Цуга сказал журналистам, что литий-ионные батареи склонны к возгоранию при увеличении плотности и быстрой зарядке.

«Чтобы сбалансировать [риск] и выгоду, мы ставим безопасность на первое место», - говорит Казухиро Цуга. «С помощью современных технологий очень сложно снизить уровень аварийности до нуля».

Больший спрос

До эры смартфонов пользователям не нужно было слишком много устройств - всего несколько телефонов и несколько текстовых сообщений. Однако сегодня телефон должен делать больше и постоянно использоваться.

Например, по данным рекламного агентства eMarketer, мобильные пользователи в Китае тратят почти в два раза больше времени на смартфоны, чем четыре года назад.

Это, в свою очередь, побудило производителей делать свои экраны больше, делая их более мощными и вкладывая больше энергии в меньшие пространства. Но материал становится более сложным: «они не на 100% безопасны и никогда не будут», - говорит Ларсон.

«С точки зрения литий-ионных аккумуляторов, мы думаем, что они начинают достигать безопасного предела плотности энергии для технологии».

Но мнения экспертов по этому поводу разделились. БрэндонНг, глава гонконгского стартапа QFE, планирует продавать батареи размером с холодильники для замены дизельных генераторов, и он считает, что еще есть возможности для улучшения.

«У литиевых батарей есть еще много возможностей для роста с точки зрения увеличения накопления энергии».

Новые технологии, делающие батареи более безопасными, уже давно многообещающие, и вот-вот они вот-вот исчезнут.

По словам Тима Грейтака, аналитика Ritz Institute, десятки стартапов решают эту проблему, но научные проблемы сложно решить и требуют времени.

По словам Тима Грейтака, наиболее многообещающей компанией для прорыва является Blue Current со штаб-квартирой в Калифорнии, которая изучает, как использовать гелевые электролиты для производства маловоспламеняющихся батарей высокой плотности.

Хуцичао, основатель фирмы Solid Energy Systems из Массачусетса, которая работает над литий-металлической батареей, говорит, что она сократит емкость батареи вдвое. Впервые он будет использоваться в высотных дронах и будет доступен для потребительских устройств, включая смартфоны, к 2018 году.

Страница содержит содержимое машинного перевода.