Eng Fuerschungsteam vum Nationalen Erneierbaren Energielaboratoire (NREL) huet eng nei Method virgeschloen fir de Brandproblem vu Lithium-Ion-Batterien ze léisen. De Schlëssel fir d’Äntwert kann am Temperaturempfindleche Stroumkollektor leien.

Amerikanesch Geléiert hunn virgeschloen datt Polymerstroumsammler Bränn verhënneren an d’Energielagerung Batterie Feiergefor verbesseren

Wat geschitt wann en Nol eng Lithium-Ion Batterie Zell duerchbréngt? D’Fuerscher, déi dëse Prozess observéiert hunn, behaapten datt si eng Polymer-baséiert Method entwéckelt hunn, déi d’inherent Feiergefore mat Lithium-Ion Batterien entgéintwierken kann.

Geléiert vum US National Renewable Energy Laboratory (NREL), NASA (NASA), University College London, Didcot’s Faraday Institute, London’s National Physical Laboratory, a Frankräich’s European Synchrotron, wäerten den Nol an eng zylindresch “18650 Batterie” (18x65mm) Gréisst) allgemeng an Automobilapplikatiounen benotzt. D’Fuerscher probéieren de mechanesche Stress ze reproduzéieren, deen elektresch Gefierer (EV) Batterien bei engem Crash aushalen.

Den Nol wäert e Kuerzschluss an der Batterie ausléisen, wouduerch seng Temperatur eropgeet. Fir méi am Detail ze studéieren, wat an der Batterie geschitt ass, wann den Nol an d’Batterie agedrongen ass, hunn d’Fuerscher eng High-Speed-Röntgenkamera benotzt fir d’Evenement mat 2000 Frames pro Sekonn opzehuelen.

Den Donal Finegan, Personalwëssenschaftler vun der NREL, sot: „Wann d’Batterie klappt, klappt se ganz séier, sou datt se an e puer Sekonnen vu komplett intakt bis vu Flamen geschléckt a komplett zerstéiert ka ginn. D’Vitesse ass ganz séier, ganz séier. Et ass schwéier ze verstoen wat an dësen zwou Sekonnen geschitt ass. Awer et ass och ganz wichteg ze verstoen wat geschitt ass, well d’Gestioun vun dësen zwou Sekonnen e wichtege Faktor ass fir d’Batteriesécherheet ze verbesseren.

Wann et net kontrolléiert gëtt, ass d’Batterietemperaturerhéijung, déi duerch thermesch Flucht verursaacht gëtt, bewisen datt se 800 Grad Celsius iwwerschreiden.

D’Batteriezellen enthalen aktuell Sammler aus Aluminium a Kupfer. D’Fuerschungsteam huet Aluminiumbeschichtete Polymere benotzt fir déiselwecht Roll ze spillen an observéiert datt hir aktuell Sammler bei héijen Temperaturen schrumpfen, direkt de Stroum vum Stroum verhaften. D’Kuerzschlusshëtzt verursaacht de Polymer fir ze schrumpelen, an d’Reaktioun bildt eng kierperlech Barrière tëscht dem Nagel an der negativer Elektrode, déi de Kuerzschluss stoppt.

Wärend dem Experiment wäerten all Batterien ouni Polymerstroumkollektor deflagréieren wann den Nagel duerchbrach ass. Am Géigesaz, keng vun de Batterien, déi mat Polymer gelueden sinn, huet dëst Verhalen gewisen.

De Finegan sot: “De katastrophale Feeler vun der Batterie ass ganz rar, awer wann dëst geschitt, kann et vill Schued verursaachen. Et ass net nëmme fir d’Sécherheet an d’Gesondheet vum zoustännege Personal, mee och fir eng Firma.

Amerikanesch Geléiert hunn virgeschloen datt Polymerstroumsammler Bränn verhënneren an d’Energielagerung Batterie Feiergefor verbesseren

Wann een d’Firma berücksichtegt, déi Batteriezellen integréiert, huet d’NREL op seng Batteriefeeler-Datebank gewisen, déi honnerte vu radiologesche Video- an Temperaturdatenpunkte vun honnerte vu Lithium-Ion Batterie Mëssbrauchstester enthält.

De Finegan sot: “Kleng Hiersteller hunn net ëmmer d’Zäit a Ressourcen fir Batterien op sou eng rigoréis Manéier ze testen, déi mir an de leschte fënnef bis sechs Joer hunn.”

Russesch Fuerscher hunn och viru kuerzem d’Iddi entwéckelt fir Polymeren ze benotzen fir Batteriebränn ze vermeiden. De Professer Oleg Levin vum Departement vun der Elektrochemie an der St. D’Konduktivitéit vun dësem Polymer ännert sech mat Ännerungen an der Hëtzt oder der Spannung. D’Team huet dës Method “chemesch Fuze” genannt.

Laut der Mikro-Lithium Batteriegrupp ass de Moment dëse Polymer vu russesche Wëssenschaftler nëmme fir Lithium Eisenphosphat (LFP) Batterien gëeegent, well verschidde Kathodekomponenten op verschiddene Spannungsniveauen funktionnéieren. Fir LFP Batterien ass et 3.2V. Konkurrent Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) Kathoden hunn Betribsspannungen tëscht 3.7V an 4.2V, jee no der Aart vun der NMC Batterie.