Мороз не страшен: появилась технология самоподогрева литиевых батарей

Стандартные аккумуляторы Li-Ion с трудом переносят экстремальные условия работы. Так при жаре есть риск сильного перегрева и даже возгорания АКБ. Низкие температуры также пагубно сказывается на функциональности электронных устройств. На морозе батарея «садится» практически мгновенно, а работа при -230С и ниже может привести АКБ в полную негодность.

Решить проблему эксплуатации литий-ионных элементов питания взялись в Пенсильванском университете. Ученым удалось разработать инновационную технологию, благодаря которой аккумулятор сможет самостоятельно подогреваться при сильном понижении окружающей температуры.

Минимальное изменение конструкции – максимальный результат

Фольга из никеля и термодатчик – два элемента в конструкции инновационных батарей. Через металлическую пластину проходит электроток. Его сила контролируется электронным датчиком. Когда температура падает ниже нормы, датчик срабатывает, и устройство нагревается, не давая замерзнуть электролиту. Когда подогрев не нужен, термодатчик отключает ток, чтобы зря не расходовать энергию.

Исследователи провели успешные эксперименты по испытанию уникальных АКБ. Результаты впечатляют: на подогрев с -200С до 00С понадобилось всего 20 секунд. На десять секунд дольше разогревался аккумулятор, охлажденный до -30 градусов Цельсия.

Энергии потребовалось 3,8% и 5,5% соответственно от общей емкости батареи. Для сравнения, даже непродолжительная работа электронного девайса при отрицательной температуре ведет к 40%-ной потере емкости.

Разработчики использовали в конструкции недорогие и весьма распространенные материалы, поэтому стоимость производства вырастет на малую толику – 0,04%! Весит новое устройство всего на 1,5 процента больше по сравнению с обычными литий-ионными аналогами. Ученые уверены, что будущее – за самоподогревающимися батареями.

Востребованная разработка

Создатели аккумуляторов с подогревом уверены, что их разработка будет востребована в самых разных сферах человеческой деятельности: от высотных беспилотников до оборудования для работы в открытом космосе.

Новинку наверняка оценят владельцы электромобилей в странах с суровым климатом. Решить проблему быстрого разряда АКБ на морозе пытались в компании Ford. В электрической модели Focus 2010-го года использовались специальные нагревательные элементы для подогрева антифриза, но особого эффекта модернизация не произвела. Пенсильванские ученые уверены, что их разработка даст ожидаемый результат.