Mhol foireann taighde ón tSaotharlann Náisiúnta um Fhuinneamh In-athnuaite (NREL) modh nua chun fadhb dóiteáin cadhnraí litiam-ian a réiteach. Féadfaidh an bailitheoir srutha atá íogair ó thaobh teochta an eochair don fhreagra a fháil.

Mhol scoláirí Mheiriceá gur féidir le bailitheoirí reatha polaiméire tinte a chosc agus guaiseacha dóiteáin ceallraí stórála fuinnimh a fheabhsú

Cad a tharlaíonn nuair a dhéanann ingne cill ceallraí litiam-ian a tholladh? Éilíonn na taighdeoirí a thug faoi deara an próiseas seo go bhfuil modh polaiméir-bhunaithe forbartha acu a fhéadann dul i gcoinne na nguaiseacha dóiteáin bunúsacha a bhaineann le cadhnraí litiam-ian.

Déanfaidh scoláirí ó Shaotharlann Náisiúnta Fuinnimh In-athnuaite na SA (NREL), NASA (NASA), Coláiste na hOllscoile, Londain, Institiúid Faraday Didcot, Saotharlann Fhisiciúil Náisiúnta Londain, agus Synchrotron Eorpach na Fraince, an ingne a thiomáint isteach i “gceallraí 18650” sorcóireach (18x65mm in méid) a úsáidtear go coitianta in iarratais ngluaisteán. Tá taighdeoirí ag iarraidh an strus meicniúil a atáirgeadh nach mór do chadhnraí feithiclí leictreacha (EV) a atáirgeadh i dtimpiste.

Spreagfaidh an ingne ciorcad gearr taobh istigh den cheallraí, rud a fhágfaidh go n-ardóidh a teocht. D’fhonn staidéar níos mionsonraithe a dhéanamh ar an méid a tharla taobh istigh den cheallraí nuair a chuaigh an ingne isteach sa cheallraí, d’úsáid na taighdeoirí ceamara X-gha ardluais chun an ócáid ​​a ghabháil ag 2000 fráma in aghaidh an tsoicind.

Dúirt Donal Finegan, eolaí foirne ag NREL: “Nuair a theipeann ar an gceallraí, teipeann uirthi go gasta, agus mar sin féadann sí dul ó slán go hiomlán go dtí go slogfar í le lasracha agus go scriosfar í go hiomlán i gceann cúpla soicind. Tá an luas an-tapa, an-tapa. Tá sé deacair a thuiscint cad a tharla sa dá soicind seo. Tá sé an-tábhachtach freisin tuiscint a fháil ar cad a tharla, toisc go bhfuil bainistíocht an dá shoicind seo ina fhachtóir tábhachtach chun sábháilteacht ceallraí a fheabhsú. “

Má fhágtar gan seiceáil é, cruthaíodh go sáraíonn an t-ardú teochta ceallraí de bharr runaway teirmeach 800 céim Celsius.

Tá bailitheoirí reatha alúmanaim agus copair sna cealla ceallraí. D’úsáid an fhoireann taighde polaiméirí atá brataithe le alúmanam chun an ról céanna a imirt agus thug siad faoi deara go laghdaíonn a mbailitheoirí reatha ag teochtaí arda, ag gabháil sreabhadh an tsrutha láithreach. Laghdaíonn an teas gearrchiorcad an polaiméir ag crapadh, agus cruthaíonn an t-imoibriú bacainn fhisiceach idir an ingne agus an leictreoid dhiúltach, ag stopadh an chiorcad gearr.

Le linn an turgnaimh, déanfaidh na cadhnraí go léir nach bhfuil bailitheoir srutha polaiméir iontu maolú má tá an ingne pollta. I gcodarsnacht leis sin, níor léirigh aon cheann de na cadhnraí a bhí luchtaithe le polaiméir an t-iompar seo.

Dúirt Finegan: “Is annamh a bhíonn cliseadh tubaisteach na ceallraí, ach nuair a tharlaíonn sé seo, féadfaidh sé go leor damáiste a dhéanamh. Ní amháin ar mhaithe le sábháilteacht agus sláinte an phearsanra ábhartha, ach le cuideachta freisin. “

Mhol scoláirí Mheiriceá gur féidir le bailitheoirí reatha polaiméire tinte a chosc agus guaiseacha dóiteáin ceallraí stórála fuinnimh a fheabhsú

Ag smaoineamh ar an gcuideachta atá ag comhtháthú cealla ceallraí, dhírigh NREL ar a mbunachar sonraí teip ceallraí, ina bhfuil na céadta pointe sonraí raideolaíochta agus sonraí teochta ó na céadta tástálacha mí-úsáide ceallraí litiam-ian.

Dúirt Finegan: “Ní bhíonn an t-am agus na hacmhainní i gcónaí ag déantúsóirí beaga cadhnraí a thástáil ar bhealach chomh dian agus atá againn le cúig go sé bliana anuas.”

D’fhorbair taighdeoirí na Rúise an smaoineamh le déanaí polaiméirí a úsáid chun tinte ceallraí a chosc. D’fhorbair an tOllamh Oleg Levin ón Roinn Leictriceimic in Ollscoil St Petersburg agus a chomhghleacaithe modh chun polaiméirí a úsáid agus rinne siad iarratas ar phaitinn. Athraíonn seoltacht an pholaiméir seo le hathruithe teasa nó voltais. Thug an fhoireann an modh seo “fuze ceimiceach”.

De réir an ghrúpa ceallraí micrea-litiam, faoi láthair, níl an polaiméir seo d’eolaithe na Rúise oiriúnach ach do chadhnraí fosfáit iarainn litiam (LFP), toisc go n-oibríonn comhpháirteanna difriúla catóide ag leibhéil voltais éagsúla. Maidir le cadhnraí LFP, is é 3.2V é. Tá voltais oibriúcháin idir 3.7V agus 4.2V ag catóide nicil-mangainéise-cóbalt (NMC), ag brath ar an gcineál ceallraí NMC.