Коварная батарейка: почему взрываются сигвеи и электросамокаты
Помните, как много мы читали новостей про взрывающиеся телефоны? Там стоят ионно-литиевые батарейки, которые при неправильной эксплуатации или повреждениях начинают выделять водород. А в замкнутом корпусе это может привести к взрыву. И если не убьет, то покалечит. Но во всех электрических средствах передвижения, вроде электросамоката, - такие же ионно-литиевые батареи, однако намного мощнее. И когда взрываются они - это как бомба, которую вы заложили в собственную квартиру. Как раз на этой неделе такой взрыв не только уничтожил квартиру, но повредил даже шахту лифта в одном московском доме. Но как сделать так, чтобы обезопасить себя?
Только с приездом пожарных и полиции стало понятно – взорвался электросамокат. К газу, о котором, в первую очередь, возможно, подумали спасатели, этот столичный дом не подключен.
"Ну что в итоге - вынесло вот эту дверь, повредило лифты, выбило окна в обе стороны", - говорит жилец дома.
Свой двухколесный транспорт Павел Тарасов купил за 30 тысяч рублей. Штука удобная, ездит быстро, до 45 км/ч, мощный аккумулятор, которого хватает надолго. И именно из-за него Павлу теперь придется выложить не одну сотню тысяч рублей за ремонт. Как в квартире, так и в пострадавшем подъезде – погнуло даже двери лифта.
Электрический транспорт, даже такой компактный, сам по себе считается максимально безопасным. Тут всего-то электродвигатель и батарея. Но она, как и бензобак в машине, не представляет угрозы, только если соблюдать определенную осторожность. Иначе последствия могут быть даже хуже, чем взрыв авто.
Сами по себе аккумуляторы не так уж и опасны. Если качественно собраны, производитель надежный, а пользователь хотя бы один раз прочитал инструкцию по безопасности. Все дело в начинке. Литий-ионный аккумулятор устроен несложно. Две тонкие пластины из фольги, одна алюминиевая с катодным материалом, вторая медная с анодным. Между ними материал, пропитанный жидким электролитом. Такое устройство позволяет свернуть фольгу в своеобразный рулон и получить на вид обычную батарейку. Именно такие стоят в самокатах, моноколесах, сигвеях и вообще крупных гаджетах. В телефон чаще устанавливают следующее поколение - литий-полимерные аккумуляторы. Основное различие - материала с жидким электролитом нет, вместо него гель или полимерная пленка. Сама батарея может быть миниатюрной и тонкой - всего 1 мм. Правда, и стоит намного дороже. Литий - довольно редкий металл. И не самый безопасный.
"Щелочной металл, то есть очень химически активный. Энергично взаимодействует с водой и также взаимодействует с кислородом воздуха. Поэтому при разгерметизации, скажем, литий-ионных аккумуляторов из-за бурной химической реакции может произойти сильное разогревание и даже воспламенение таких аккумуляторов", - говорит кандидат химических наук Андрей Дорохов.
Поэтому каждая батарейка обязательно снабжена электронной защитой. Ведь опасно не только физическое повреждение, но и глубокий разряд или перезарядка аккумулятора. И тем более – короткое замыкание. Именно это, судя по всему, произошло в Волгодонске с обычным роботом-пылесосом. Маленькому Лёне Брыкалову пришлось спасать и себя, и сестренку, и вызывать спасателей.
"Мы побежали с сестрой на кухню, испугались. Подышали в форточку. Чувствую, что уже дым накапливается. Потом оборачиваюсь, там уже в коридоре лампочки не видно с кухни. Беру себе и сестре тряпки мокрые, прислоняю ко рту", - говорит он.
Дети спаслись, а вот квартира выгорела дотла за каких-то 10-15 минут. Тушить водой литиевые аккумуляторы бесполезно. Металл, наоборот, реагирует и выделяет водород. Самое действенное средство – засыпать пылающую батарею песком.
Роберт Мартиросян с литиевыми батареями работает каждый день – занимается ремонтом электротранспорта. Проблемы с аккумуляторами - одни из самых частых. За ними просто никто не ухаживает, как написано в паспорте. А инструкции по безопасности не так уж сложны.
"Хранить в тепле, чтобы было больше, чем +5 градусов. Не на балконе, не в подъезде холодном. И второе условие, чтобы заряд при хранении был от 50 до 80%. Потому что бывает, что разрядили в ноль, на зиму закинули и все, весной будут проблемы", - говорит мастер.
Например, вот такие. Самокат просто стоял на зарядке. Хорошо, что на улице. И таких потенциальных бомб вокруг нас очень много. Без всякого преувеличения можно сказать - современная цивилизация держится на литий-ионных аккумуляторах. Практические все смартфоны, транспорт, от моноколеса до автомобиля и автобуса, электроинструмент - дрели, пилы и многое другое, бытовая техника. Именно поэтому год назад Джон Гуденаф, Акира Есино и Стенли Уиттингем получили Нобелевскую премию. За развитие литий-ионных батарей.
Вряд ли ученые думали о том, к чему может привести их изобретение. Причем даже совсем небольшой аккумулятор. Три этажа в одном из домов Краснодара сгорели из-за неисправности в ноутбуке. Именно из-за того, что литиевые батареи – это потенциальная и вполне реальная угроза, их не применяют, например, в подводных лодках. При всех очевидных плюсах на такое пока решились только японцы. Остальные страны разрабатывают альтернативные источники питания.
"Это вот проточная редокс-батарея, и она состоит из нескольких блоков. То есть основные блоки - это две емкости с топливом и один мембранно-электронный блок. Ну, будем называть его просто батарея, и вот это топливо непрерывно насосами прокачивается через батарею", - говорит заместитель заведующего лабораторией МХИТ РХТУ имени Менделеева Михаил Петров.
Впрочем, это пока проект. Массовой замены литиевых аккумуляторов не видно даже в отдаленном будущем. А так как технологию их производства осваивают даже мелкие подпольные фабрики, а в инструкции по безопасности многие даже не заглядывают, - то количество взрывов и пожаров наверняка будет только расти.