Литий-ионные аккумуляторы широко распространены в современной бытовой электронике и мобильных гаджетах. Без них не обходятся ни ноутбуки, ни смартфоны, ни цифровые фотоаппараты и видеокамеры. Даже электромобили в качестве источника питания используют огромное количество литий-ионных аккумуляторов. Однако ни один аккумулятор не застрахован от внезапного отказа или постепенного выхода из строя, ввиду постоянной потери ёмкости при хранении. Учёные из Сингапура разработали крошечный чип, который в реальном времени отслеживает состояние «здоровья» аккумулятора и сообщает результаты анализа пользователю.
На сегодняшний день аккумуляторы уже снабжаются чипом, который отслеживает напряжение, температуру и текущий уровень оставшегося заряда. Если аккумулятор перегревается – система предупреждает пользователя об этом, ярким примером служит iPhone, на экран которого выводится соответствующий алерт, если вы надолго оставите свой гаджет под прямым солнечным светом. Однако текущая модель чипов мониторинга батарей не способна предвидеть потенциально опасный выход аккумулятора из строя, именно это и сподвигло профессора Рашида Язами из Института исследования энергии при Наньянском технологическом университете Сингапура разработать свою собственную версию микропроцессора.
«Вышедшие из строя литий-ионные аккумуляторы представляют серьёзную опасность для электрических транспортных средств и даже некоторых моделей современных летательных аппаратов, которые содержат в себе огромные комплекты подобных элементов питания. Всего один вышедший из строя аккумулятор может привести к химической реакции, за которой последует возгорание соседних батарей, а это может привести к взрыву. Я мечтаю о том, что в будущем каждая батарея будет снабжена таким чипом, что позволит свести к минимуму риск для жизни людей», — объясняет профессор.
Профессор Язами в своё время изобрёл графитовый анод, который по сей день используется в литий-ионных батареях, так что к его мнению прислушиваются многие специалисты. Разработанная им обновлённая модель чипа с высокой точностью мониторит любые изменения в состоянии элемента питания, помимо, разумеется, уже упомянутых выше параметров, отслеживать которые способны и старые процессоры. Профессор разработал свой собственный уникальный алгоритм, основанный на уравнениях электрохимической термодинамики, который предупредит владельца гаджета или электромобиля о том, что вскоре один или несколько аккумуляторов могут выйти из строя.
Обновлённый процессор достаточно компактен и универсален для того, чтобы его можно было интегрировать практически в любой аккумулятор, начиная от мобильных устройств и заканчивая крупногабаритными комплектами элементов питания в электромобилях и самолётах. Разработка чипа длится уже более пяти лет, и сейчас она перешла в фазу коммерческого выпуска финального продукта.
