Умные устройства предупредят о самопроизвольном воспламенении техники
Ученые НИЯУ МИФИ разработали линейку компактных устройств для раннего выявления теплового разгона литий-ионных аккумуляторов – неконтролируемого нагрева, который может привести к выделению горючих газов, возгоранию или взрыву батареи.
В новостях нередко мелькают сюжеты о вспыхнувшем в квартире электросамокате или загоревшемся на парковке электромобиле. Литий-ионные аккумуляторы, без которых немыслима современная техника, несут в себе скрытую угрозу – тепловой разгон. Учёные НИЯУ МИФИ предложили решение, которое может предупредить катастрофу ещё до того, как появится первый язычок пламени.
Своевременная защита
Обычные температурные датчики, которыми оснащена современная электроника, реагируют лишь тогда, когда литий-ионная батарея уже раскалилась, то есть уже поздно. Новые газоаналитические системы, напротив, способны уловить продукты разложения электролита на самых ранних стадиях, когда температура ещё не достигла критических значений, а открытый огонь даже не намечается.
Специалисты Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» разработали линейку компактных устройств, в основе которых – полупроводниковые и электрохимические газовые датчики. Первые распознают метан и углеводороды, вторые расширяют перечень обнаруживаемых веществ. Комплектация сенсоров подбирается индивидуально, под конкретный тип аккумулятора и условия его эксплуатации.
Разработка опирается на серьёзную научную базу: в МИФИ ещё в 2023–2024 годах велись исследования миниатюрных датчиков водорода на основе карбида кремния и полевых газочувствительных структур. Эти наработки легли в основу компактных приборов, способных улавливать малейшие концентрации опасных газов в сложных условиях.
Где пригодится в первую очередь
Пока система не вышла в массовое потребление, её приоритетное направление – крупные объекты, где одновременно хранится или заряжается большое количество аккумуляторной техники. Речь идёт о складах электроники, парковках электросамокатов, зарядных станциях для электромобилей и электробусов, пунктах проката, центрах обработки данных с резервными источниками питания.
Логика проста и прагматична: один сенсорный комплекс способен контролировать сразу несколько единиц техники, а экономический эффект от предотвращения даже одного пожара многократно перекрывает стоимость оборудования. При обнаружении опасной концентрации газов система сможет не просто включить сигнализацию, но и автоматически отключить зарядное оборудование, активировать вентиляцию, передать данные диспетчеру или изолировать аварийную батарею.
В перспективе учёные намерены создать портативные бытовые версии устройств для квартир, частных домов и гаражей. Такие приборы смогут предупреждать владельца об опасности во время зарядки смартфона, ноутбука или электросамоката, ведь именно эти сценарии, по статистике, всё чаще становятся причинами бытовых пожаров.
Для пользователя это означает возможность получить заблаговременное предупреждение, успеть отключить устройство, вынести его из помещения или вызвать экстренные службы. России это даст новые системы безопасности для зарядных станций, складов, общественного транспорта и предприятий.
Альтернативные пути
Разработка МИФИ – не единственное российское решение проблемы пожарной безопасности аккумуляторов, появившееся в 2026 году.
Учёные Санкт-Петербургского государственного университета представили защитную полимерную плёнку, которая замедляет выделение тепла и газов при внутреннем коротком замыкании: в испытаниях незащищённый аккумулятор загорелся через 15 секунд и нагрелся до 350 градусов, тогда как батарея с плёнкой разряжалась около 15 минут при температуре, не превышающей 75 градусов. Однако это решение сдерживает аварию внутри батареи, а не предупреждает о ней.
Исследователи МИФИ пошли ещё дальше и создали батареи с квазитвёрдым электролитом, которые в принципе не горят. Начало их производства заявлено на 2028 год. Российские специалисты по пожарной безопасности представили специализированные технологии тушения литиевых аккумуляторов.
Таким образом, формируется многоуровневая система защиты: негорючие батареи для новых устройств, защитные плёнки для модернизации, средства пожаротушения для ликвидации уже возникшего возгорания, и газоаналитические сенсоры МИФИ – для самого раннего предупреждения. Эти подходы не конкурируют, а дополняют друг друга.
Масштабирование и экспортный потенциал
В ближайшей перспективе ожидается испытание устройств на крупных промышленных и коммерческих объектах. Для массового внедрения разработчикам предстоит подтвердить, насколько заблаговременно система обнаруживает тепловой разгон, как она отличает аварийные газовые выделения от обычных бытовых загрязнений воздуха и сколько датчиков требуется для контроля конкретного помещения.
Немаловажен и экспортный потенциал: проблема теплового разгона актуальна для производителей и эксплуатантов аккумуляторной техники во всём мире. Преимуществом российского решения может стать гибкость – возможность формировать различные комбинации датчиков под конкретный вид батареи. Однако для выхода на зарубежные рынки потребуются международная сертификация, подтверждённые испытания, надёжная защита от ложных срабатываний и конкурентоспособная цена.
Если испытания пройдут успешно, газоаналитические сенсоры МИФИ могут стать органичной частью российской инфраструктуры промышленного интернета вещей и систем автоматической противопожарной защиты – тихими стражами, которые предупредят о беде раньше, чем она заявит о себе дымом и пламенем.
