Полярная механика: ученые назвали самые опасные виды батареек
Российские ученые определили виды аккумуляторов, которые могут представлять наибольшую опасность при неправильной эксплуатации. Это энергетические системы с жидким катодом на основе лития. Эксперименты показали, что взрыв такой батареи может принести серьезный ущерб здоровью пользователя. А ее осколки разлетаются на расстояние до 250 м. По словам экспертов, к разрушению аккумулятора способны привести как механическое повреждение, так и смена настроек, которую на некоторых устройствах можно провести удаленно. Дискуссии о возможности дистанционного подрыва портативных устройств обострились среди специалистов после взрывов нескольких тысяч пейджеров в Ливане 17–18 сентября.
Самые опасные виды батарей
Исследования специалистов по пожарной безопасности НИТУ МИСИС показывают, что источники питания для портативных устройств на основе лития в случае неправильной эксплуатации могут представлять серьезную опасность для здоровья пользователей. Так, в ходе одного из экспериментов взрыв аккумулятора привел к разлету осколков на расстояние до 250 м. По данным ученых, в Москве массово используется 56 различных видов батарей и аккумуляторов. Самыми опасными из них считаются системы с жидким катодом, в которых литий соединяется с тионилхлоридом ( Li/SOCl2 ), марганцем (Li/MnO2 ), поли-монофторидом (Li /CFx) и ванадием (Li /LixV3O8 ). Они могут применяться как в одноразовых, так и в перезаряжаемых источниках энергии.
— Это самые мощные источники тока на сегодняшний день. В них с одной стороны используется металлический литий, а с другой — сильная окислительная система. Например, тионилхлорид, то есть смесь соляной и серной кислот. При неправильной эксплуатации такая пальчиковая батарейка (АА) может оторвать палец, батарея чуть большего формата С отрывает кисть, а D — руку, — сказал заведующий кафедрой цветных металлов и золота НИТУ МИСИС Вадим Тарасов.
Взрыв может вызвать как механическое повреждение аккумулятора, так и смена настроек устройства, которую в некоторых видах электроники можно выполнить удаленно и помимо воли владельца.
— Например, к разрушению может привести перемена полярности батареи, когда «плюс» и «минус» меняются местами. В некоторых видах аппаратуры это можно сделать электронными методами удаленно. Многие аккумуляторы сейчас оснащают чипами, которые передают данные об их работе, и вполне возможно в ответ послать нужный сигнал батарее, — сказал специалист.
Особое внимание к безопасности элементов питания мобильных устройств во всем мире обострилось после массовых взрывов в Ливане, произошедших 17–18 сентября. В результате удаленной активации заложенной в пейджеры и рации взрывчатки погибло около трех десятков человек и было ранено более 4 тыс. При этом все технические нюансы произошедшего еще не известны.
Ситуация у больницы в Ливане после взрывов пейджеров
Как пояснил специалист, степень взрывоопасности литиевых элементов питания зависит от свойств, которые хочет получить их производитель. Чем большая мощность ему необходима, тем менее стабильной приходится делать батарею. Например, в военной технике, где на первый план выходят эффективность и время работы аккумулятора, используются менее стабильные химические элементы. А вот в конструкции электробусов, для которых на первом плане безопасность элемента питания, применяют наиболее безопасные соединения.
Удаленная смена настроек
Опасность может представлять не только взрыв, но и попадание химикатов на кожу и слизистые, так как в состав аккумулятора часто входят токсичные вещества. Также батарея может внезапно разрушиться при глубокой разрядке, добавил ученый.
При этом вошедшая в моду практика по сбору отработанных батареек в магазинах и других публичных местах также небезопасна. В емкостях перемешиваются элементы питания с различными химическими соединениями, что также может привести к тяжелым последствиям.
— В НИТУ МИСИС мы занимаемся вопросом безопасности элементов питания на протяжении долгого периода. Мы должны внести определенную культуру использования этих источников. Там, где это возможно, мы должны обойтись традиционными системами питания без лития. Нельзя останавливать работы по пожаровзрывобезопасности литиевых источников тока. Сделать их безопасными можно на этапе производства. Но, так как многие из них приходят из-за рубежа, нам нужно постоянно проводить их экспертизу, — сказал Вадим Тарасов.
По словам заведующего научно-исследовательской лабораторией «Исследование изделий нано- и микросистемной техники» НИУ МИЭТ Глеба Демина, у специалистов в области электроники действительно есть методы менять полярность батарей в портативных устройствах удаленно.
— Поляризацию можно поменять, направив поле, которое идет в обратном направлении. Например, можно использовать для этого электромагнитную волну. Она может перекрутить эту полярность. Для этого нужна антенна, которая работает на определенной частоте, — сказал Глеб Демин.
Взрыв батареи возможен даже в случае, если уронить телефон и повредить перегородку между катодом и анодом, пояснил «Известиям» директор компании «Интернет-розыск» Игорь Бедеров.
— Анод не должен сливаться с катодом. Это провоцирует возгорание и взрыв. Для смены полярности такая функция должна быть предусмотрена самим устройством батареи. Если даже в ней есть чип, то он должен воздействовать на инфраструктуру в аккумуляторе. В обычной батарее не предусмотрена смена полярности по желанию, — сказал эксперт.
При этом соединение катода и анода может происходить в результате перегрева. А повышение температуры батареи вполне может быть спровоцировано нарушением системы электропитания устройства, добавил он.
