Компания Lumafield применила рентгеновскую компьютерную томографию (КТ), чтобы обнаружить производственные дефекты в литий-ионных батареях, используемых в электромобилях, ноутбуках и других устройствах. Исследование выявило, что даже незначительные изъяны в конструкции могут снижать безопасность и повышать риск возгораний.
Литий-ионные батареи состоят из ячеек, где химические реакции между электродами создают электрический ток. Эти ячейки чувствительны к дефектам, таким как микротрещины или неправильное выравнивание слоёв, которые могут вызвать короткое замыкание.
Lumafield использовала промышленный КТ-сканер, который делает тысячи рентгеновских снимков, создавая трёхмерную модель батареи с точностью до микрометра. Это позволило обнаружить дефекты, невидимые при стандартных проверках. Например, в цилиндрических ячейках, таких как батарея 18650, применяемая в ноутбуках, нашли смещение слоёв, которое снижает эффективность и безопасность.
Технология позволяет проверять батареи без их разрушения, в отличие от традиционных методов. В призматических ячейках, используемых в электромобилях, выявили «аномалии выравнивания» — неровности в укладке слоёв, которые увеличивают риск нестабильной работы. Даже в новых батареях от известных брендов были обнаружены микроскопические дефекты, которые могут со временем привести к риску возгораний.
По данным Lumafield, около 1% всех литий-ионных батарей содержат дефекты, которые могут привести к сбоям. В 2024 году в США зарегистрировали 250 пожаров, связанных с неисправными батареями.
Lumafield предлагает использовать КТ-сканирование на производственных линиях для проверки каждой батареи. Это может снизить количество дефектов и повысить безопасность устройств. Компания уже сотрудничает с производителями для внедрения технологии в массовое производство.