סוללות ליתיום-יון הן טכנולוגיה כמעט בכל מקום עם חיסרון רציני: לפעמים הן מתלקחות.
סרטון וידאו של צוות ונוסעים בטיסת JetBlue שופכים מים בטירוף על התרמילים שלהם הופך לדוגמא האחרונה לדאגות רחבות יותר לגבי סוללות, שניתן למצוא כעת כמעט בכל מכשיר שדורש חשמל נייד.בעשור האחרון חלה עלייה בכותרות על שריפות סוללות ליתיום-יון הנגרמות מאופניים חשמליים, מכוניות חשמליות ומחשבים ניידים בטיסות נוסעים.
הדאגה הגוברת של הציבור נתנה השראה לחוקרים ברחבי העולם לפעול לשיפור הבטיחות ואורך החיים של סוללות ליתיום-יון.
חדשנות הסוללות מתפוצצת בשנים האחרונות, כאשר חוקרים יצרו סוללות במצב מוצק על ידי החלפת האלקטרוליטים הנוזליים הדליקים בסוללות ליתיום-יון סטנדרטיות בחומרי אלקטרוליט מוצקים יציבים יותר כגון ג'לים לא דליקים, כוסות אנאורגניות ופולימרים מוצקים.
מחקר שפורסם בשבוע שעבר בכתב העת Nature מציע מנגנון בטיחות חדש למניעת היווצרות "דנדריטים" של ליתיום, הנוצרים כאשר סוללות ליתיום-יון מתחממות יתר על המידה עקב טעינת יתר או פגיעה במבנה הדנדריטי.דנדריטים עלולים לקצר סוללות ולגרום לשריפות נפץ.
"כל מחקר נותן לנו ביטחון רב יותר שאנחנו יכולים לפתור את בעיות הבטיחות והטווח של כלי רכב חשמליים", אמר צ'ונגשנג וואנג, פרופסור להנדסה כימית וביו-מולקולרית באוניברסיטת מרילנד והמחבר הראשי של המחקר.
הפיתוח של וואנג הוא צעד חשוב לקראת שיפור הבטיחות של סוללות ליתיום-יון, אמר יוז'אנג לי, עוזר פרופסור להנדסה כימית ב-UCLA שלא היה מעורב במחקר.
לי עובד על חדשנות משלו, ויוצר סוללת מתכת ליתיום מהדור הבא שיכולה לאגור פי 10 יותר אנרגיה מאשר רכיבי האלקטרודה הגרפיטית בסוללות ליתיום-יון מסורתיות.
כשזה מגיע לבטיחות רכב חשמלי, לי אמר שסוללות ליתיום-יון אינן מסוכנות או נפוצות כפי שהציבור חושב, והבנת פרוטוקולי הבטיחות של סוללות ליתיום-יון היא קריטית.
"גם לרכבים חשמליים וגם לרכבים רגילים יש סיכונים מובנים", אמר."אבל אני חושב שמכוניות חשמליות בטוחות יותר כי אתה לא יושב על גלונים של נוזל דליק."
לי הוסיף כי חשוב לנקוט באמצעי מניעה מפני טעינת יתר או לאחר תאונת רכב חשמלי.
חוקרים שחקרו שריפות של סוללות ליתיום-יון בקרן מחקר האש ללא מטרות רווח מצאו ששריפות ברכבים חשמליים דומות בעוצמתן לשריפות בכלי רכב מסורתיים המונעים בבנזין, אך שריפות בכלי רכב חשמליים נוטות להימשך זמן רב יותר, דורשות יותר מים כדי לכבות והן יותר צפוי להתלקח.שוב.מספר שעות לאחר היעלמות הלהבה עקב שארית אנרגיה בסוללה.
ויקטוריה האצ'יסון, מנהלת בכירה של תוכנית המחקר של הקרן, אמרה כי כלי רכב חשמליים מהווים סיכון ייחודי לכבאים, למגיבים ראשונים ולנהגים בגלל סוללות הליתיום-יון שלהם.אבל זה לא אומר בהכרח שאנשים צריכים לפחד מהם, היא הוסיפה.
"אנחנו עדיין מנסים להבין מהן שריפות ברכב חשמלי וכיצד להילחם בהן בצורה הטובה ביותר", אמר האצ'סון."זו עקומת למידה.יש לנו מכוניות עם מנועי בעירה פנימית כבר הרבה זמן, זה יותר לא ידוע, אבל אנחנו רק צריכים ללמוד איך להתמודד עם האירועים האלה כמו שצריך".
חששות לגבי שריפות רכב חשמלי עלולות גם להעלות את מחירי הביטוח, אמרה מרטי סימוג'וקי, מומחית למניעת אובדן באיגוד הבינלאומי לביטוח ימי.לדבריו, ביטוח רכבים חשמליים כמטען הוא כיום אחד מתחומי העסקים הפחות אטרקטיביים עבור חברות הביטוח, מה שעלול לייקר את עלות הביטוח למי שמחפש להוביל רכבים חשמליים בשל הסיכון הנתפס לשריפה.
אבל מחקר של האיגוד הבינלאומי לביטוח ימי, קבוצה ללא מטרות רווח המייצגת חברות ביטוח, מצא שכלי רכב חשמליים אינם מסוכנים או מסוכנים יותר ממכוניות רגילות.למעשה, לא אושר ששריפת מטען בפרופיל גבוה מול חופי הולנד הקיץ נגרמה על ידי רכב חשמלי, למרות שהכותרות מרמזות אחרת, אמר סימוג'וקי.
"אני חושב שאנשים לא ששים לקחת סיכונים", אמר."אם הסיכון גבוה, המחיר יהיה גבוה יותר.בסופו של יום, הצרכן הסופי משלם על כך”.
תיקון (7 בנובמבר 2023, 9:07 בבוקר ET): גרסה קודמת של מאמר זה אייתה את שמו של המחבר הראשי של המחקר.הוא וואנג צ'ונשנג, לא צ'ונשנג.