Компания Lumafield разработала технологию рентгеновской компьютерной томографии (КТ) для выявления дефектов в литий-ионных аккумуляторах, которые применяются в электромобилях, ноутбуках и других устройствах. Исследование показало, что даже небольшие конструктивные недостатки могут значительно ухудшить безопасность использования аккумуляторов и повысить риск возгорания.
Литий-ионные аккумуляторы состоят из ячеек, в которых происходит химическая реакция между анодом и катодом, что создаёт электрический ток. Эти ячейки подвержены разным дефектам, таким как микротрещины или неправильное выравнивание электродов, что может вызвать короткое замыкание и аварийные ситуации.
Для обнаружения дефектов компания Lumafield использует промышленный КТ-сканер, который позволяет создавать высокоточные трёхмерные модели аккумуляторов с разрешением до микрометра. Этот метод позволяет выявлять мельчайшие дефекты, которые не видны при применении традиционных методов контроля. Например, в цилиндрических аккумуляторах типа 18650, используемых в ноутбуках, было обнаружено смещение слоёв, что ухудшает их эффективность и безопасность.
КТ-сканирование обеспечивает неразрушающий контроль аккумуляторов, что является преимуществом по сравнению с традиционными методами, требующими разбора и утилизации элементов. В призматических аккумуляторах, применяемых в электромобилях, были выявлены аномалии в выравнивании электродов, что может привести к нестабильной работе и увеличить риск аварийных ситуаций. Даже в аккумуляторах от известных производителей были найдены микроскопические дефекты, которые со временем могут вызвать возгорание.
По данным Lumafield, около 1% всех литий-ионных аккумуляторов имеют дефекты, которые могут привести к сбоям. В 2024 году в США было зафиксировано 250 случаев пожаров, связанных с неисправными аккумуляторами.
Lumafield рекомендует интегрировать КТ-сканирование в производственные процессы для контроля качества каждого аккумулятора. Это позволит значительно уменьшить количество дефектов и повысить безопасность конечных устройств. Компания активно сотрудничает с производителями для внедрения этой технологии в массовое производство.
Источник: iXBT.com