ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາຈາກຫ້ອງທົດລອງພະລັງງານທົດແທນແຫ່ງຊາດ (NREL) ໄດ້ສະເຫນີວິທີການໃຫມ່ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາໄຟໄຫມ້ຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion. ກຸນແຈສໍາລັບຄໍາຕອບອາດຈະນອນຢູ່ໃນຕົວເກັບລວບລວມປະຈຸບັນທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ອຸນຫະພູມ.

ນັກວິຊາການອາເມລິກາສະເຫນີວ່າຕົວເກັບປະຈຸໂພລີເມີສາມາດປ້ອງກັນໄຟໄຫມ້ແລະປັບປຸງການເກັບຮັກສາພະລັງງານອັນຕະລາຍຈາກໄຟໄຫມ້ຫມໍ້ໄຟ

ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນເມື່ອຕະປູເຈາະເຊລຫມໍ້ໄຟ lithium-ion? ນັກຄົ້ນຄວ້າຜູ້ທີ່ສັງເກດເຫັນຂະບວນການນີ້ອ້າງວ່າພວກເຂົາໄດ້ພັດທະນາວິທີການທີ່ໃຊ້ໂພລີເມີທີ່ສາມາດຕ້ານໄພອັນຕະລາຍຈາກໄຟທີ່ເກີດຂື້ນກັບແບດເຕີລີ່ lithium-ion.

ນັກວິຊາການຈາກຫ້ອງທົດລອງພະລັງງານທົດແທນແຫ່ງຊາດສະຫະລັດ (NREL), ອົງການ NASA (NASA), ວິທະຍາໄລວິທະຍາໄລລອນດອນ, ສະຖາບັນ Faraday ຂອງ Didcot, ຫ້ອງທົດລອງກາຍະພາບແຫ່ງຊາດຂອງລອນດອນ, ແລະ Synchrotron ຂອງເອີຣົບຂອງຝຣັ່ງ, ຈະເລັບຖືກຂັບເຄື່ອນເປັນກະບອກ “18650 ຫມໍ້ໄຟ” (18×65 ມມໃນຂະຫນາດ. ຂະ​ຫນາດ​) ນໍາ​ໃຊ້​ທົ່ວ​ໄປ​ໃນ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ລົດ​ຍົນ​. ນັກຄົ້ນຄວ້າກໍາລັງພະຍາຍາມຜະລິດຄືນໃຫມ່ຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ຫມໍ້ໄຟຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EV) ຕ້ອງອົດທົນໃນອຸປະຕິເຫດ.

ເລັບຈະເຮັດໃຫ້ເກີດວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນຫມໍ້ໄຟ, ເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມຂອງມັນເພີ່ມຂຶ້ນ. ເພື່ອສຶກສາລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມວ່າເກີດຫຍັງຂຶ້ນພາຍໃນແບດເຕີລີ່ເມື່ອຕະປູເຈາະເຂົ້າໄປໃນແບດເຕີຣີ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບ X-ray ຄວາມໄວສູງເພື່ອບັນທຶກເຫດການດ້ວຍຄວາມໄວ 2000 ເຟຣມຕໍ່ວິນາທີ.

Donal Finegan, ພະນັກງານວິທະຍາສາດຂອງ NREL, ກ່າວວ່າ: “ເມື່ອແບດເຕີລີ່ລົ້ມເຫລວ, ມັນລົ້ມເຫລວຢ່າງໄວວາ, ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງສາມາດປ່ຽນຈາກສະພາບເດີມໄປເປັນໄຟໄຫມ້ແລະຖືກທໍາລາຍຢ່າງສົມບູນໃນສອງສາມວິນາທີ. ຄວາມໄວແມ່ນໄວຫຼາຍ, ໄວຫຼາຍ. ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະເຂົ້າໃຈສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນສອງວິນາທີນີ້. ແຕ່ມັນຍັງມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍທີ່ຈະເຂົ້າໃຈສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນ, ເພາະວ່າການຈັດການສອງວິນາທີນີ້ແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນໃນການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟ.”

ຖ້າປະໄວ້ໂດຍບໍ່ໄດ້ກວດເບິ່ງ, ອຸນຫະພູມຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ເກີດຈາກການລະບາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກພິສູດວ່າເກີນ 800 ອົງສາເຊນຊຽດ.

ຈຸລັງຫມໍ້ໄຟປະກອບດ້ວຍຕົວເກັບປະຈຸຂອງອາລູມິນຽມແລະທອງແດງ. ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ນໍາໃຊ້ໂພລີເມີທີ່ເຄືອບອາລູມິນຽມເພື່ອມີບົດບາດດຽວກັນແລະສັງເກດເຫັນວ່າຕົວເກັບປະຈຸຂອງພວກເຂົາຫົດຕົວຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ທັນທີຈັບການໄຫຼຂອງກະແສ. ຄວາມຮ້ອນຂອງວົງຈອນສັ້ນເຮັດໃຫ້ໂພລີເມີຫຼຸດລົງ, ແລະປະຕິກິລິຍາປະກອບເປັນອຸປະສັກທາງດ້ານຮ່າງກາຍລະຫວ່າງເລັບແລະ electrode ລົບ, ຢຸດວົງຈອນສັ້ນ.

ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ​ທົດ​ລອງ, ຫມໍ້​ໄຟ​ທັງ​ຫມົດ​ທີ່​ບໍ່​ມີ​ຕົວ​ເກັບ​ກໍາ​ປັດ​ຈຸ​ບັນ polymer ຈະ deflagrate ຖ້າ​ຫາກ​ວ່າ​ຕະ​ປູ​ໄດ້​ຖືກ​ເຈາະ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ບໍ່ມີແບດເຕີຣີທີ່ບັນຈຸໂພລີເມີມີການສະແດງພຶດຕິກໍານີ້.

Finegan ກ່າວວ່າ: “ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງແບັດເຕີລີ່ແມ່ນຫາຍາກຫຼາຍ, ແຕ່ເມື່ອສິ່ງດັ່ງກ່າວເກີດຂື້ນ, ມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຫຼາຍ. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ເພື່ອຄວາມປອດໄພແລະສຸຂະພາບຂອງພະນັກງານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ແຕ່ຍັງສໍາລັບບໍລິສັດ.”

ນັກວິຊາການອາເມລິກາສະເຫນີວ່າຕົວເກັບປະຈຸໂພລີເມີສາມາດປ້ອງກັນໄຟໄຫມ້ແລະປັບປຸງການເກັບຮັກສາພະລັງງານອັນຕະລາຍຈາກໄຟໄຫມ້ຫມໍ້ໄຟ

ພິຈາລະນາບໍລິສັດທີ່ກໍາລັງປະສົມປະສານຈຸລັງຫມໍ້ໄຟ, NREL ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຖານຂໍ້ມູນຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຫມໍ້ໄຟຂອງຕົນ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍຫຼາຍຮ້ອຍວິດີໂອ radiological ແລະຈຸດຂໍ້ມູນອຸນຫະພູມຈາກຫຼາຍຮ້ອຍການທົດສອບການລ່ວງລະເມີດຫມໍ້ໄຟ lithium-ion.

Finegan ກ່າວວ່າ: “ຜູ້ຜະລິດຂະຫນາດນ້ອຍບໍ່ມີເວລາແລະຊັບພະຍາກອນສະເຫມີເພື່ອທົດສອບແບດເຕີຣີດ້ວຍວິທີທີ່ເຄັ່ງຄັດທີ່ພວກເຮົາມີໃນຫ້າຫາຫົກປີທີ່ຜ່ານມາ.”

ບໍ່ດົນມານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າລັດເຊຍຍັງໄດ້ພັດທະນາແນວຄວາມຄິດຂອງການນໍາໃຊ້ໂພລີເມີເພື່ອປ້ອງກັນໄຟໄຫມ້ຫມໍ້ໄຟ. ສາດສະດາຈານ Oleg Levin ຈາກພາກວິຊາໄຟຟ້າເຄມີຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ St. Petersburg ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາວິທີການນໍາໃຊ້ໂພລີເມີແລະໄດ້ຍື່ນຄໍາຮ້ອງຂໍສິດທິບັດ. ການນໍາຂອງໂພລີເມີນີ້ມີການປ່ຽນແປງກັບການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຮ້ອນຫຼືແຮງດັນ. ທີມງານເອີ້ນວ່າວິທີການນີ້ “fuze ສານເຄມີ”.

ອີງຕາມກຸ່ມຫມໍ້ໄຟ micro-lithium, ໃນປັດຈຸບັນ, polymer ຂອງນັກວິທະຍາສາດລັດເຊຍແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium iron phosphate (LFP), ເນື່ອງຈາກວ່າອົງປະກອບ cathode ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຮັດວຽກໃນລະດັບແຮງດັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ LFP, ມັນແມ່ນ 3.2V. cathodes nickel-manganese-cobalt (NMC) ຄູ່ແຂ່ງມີແຮງດັນປະຕິບັດງານລະຫວ່າງ 3.7V ແລະ 4.2V, ຂຶ້ນກັບປະເພດຂອງຫມໍ້ໄຟ NMC.