Timu ya watafiti kutoka Maabara ya Kitaifa ya Nishati Mbadala (NREL) ilipendekeza mbinu mpya ya kutatua tatizo la moto la betri za lithiamu-ioni. Ufunguo wa jibu unaweza kuwa katika mtozaji wa sasa unaozingatia hali ya joto.

Wasomi wa Amerika walipendekeza kuwa watozaji wa sasa wa polima wanaweza kuzuia moto na kuboresha hatari za moto za uhifadhi wa nishati ya betri

Ni nini hufanyika wakati msumari unatoboa seli ya betri ya lithiamu-ioni? Watafiti walioona mchakato huu wanadai kwamba wameunda njia inayotegemea polima ambayo inaweza kukabiliana na hatari za moto zinazohusishwa na betri za lithiamu-ion.

Wasomi kutoka Maabara ya Kitaifa ya Nishati Mbadala ya Marekani (NREL), NASA (NASA), Chuo Kikuu cha London, Taasisi ya Faraday ya Didcot, Maabara ya Kitaifa ya Kimwili ya London, na Synchrotron ya Uropa ya Ufaransa, wataweza. size) inayotumika sana katika utumizi wa magari. Watafiti wanajaribu kuzalisha mkazo wa kimitambo ambao betri za gari la umeme (EV) lazima zivumilie katika ajali.

Msumari utasababisha mzunguko mfupi ndani ya betri, na kusababisha joto lake kuongezeka. Ili kujifunza kwa undani zaidi kilichotokea ndani ya betri wakati msumari ulipopenya kwenye betri, watafiti walitumia kamera ya X-ray ya kasi ili kunasa tukio hilo kwa fremu 2000 kwa sekunde.

Donal Finegan, mwanasayansi wa wafanyakazi katika NREL, alisema: “Betri inaposhindwa kufanya kazi, inashindwa kufanya kazi haraka sana, kwa hiyo inaweza kutoka kuwa nzima hadi kumezwa na miali ya moto na kuharibiwa kabisa katika sekunde chache. Kasi ni haraka sana, haraka sana. Ni vigumu kuelewa kilichotokea katika sekunde hizi mbili. Lakini pia ni muhimu sana kuelewa kilichotokea, kwa sababu usimamizi wa sekunde hizi mbili ni jambo muhimu katika kuboresha usalama wa betri.”

Ikiwa haijadhibitiwa, ongezeko la joto la betri linalosababishwa na kukimbia kwa mafuta imethibitishwa kuwa zaidi ya nyuzi 800 Celsius.

Seli za betri zina wakusanyaji wa sasa wa alumini na shaba. Timu ya utafiti ilitumia polima zilizopakwa alumini kutekeleza jukumu sawa na iliona kuwa wakusanyaji wao wa sasa hupungua kwa joto la juu, mara moja kuzuia mtiririko wa sasa. Joto la muda mfupi husababisha kupungua kwa polymer, na majibu hufanya kizuizi cha kimwili kati ya msumari na electrode hasi, kuacha mzunguko mfupi.

Wakati wa jaribio, betri zote bila mtozaji wa sasa wa polima zitapungua ikiwa msumari utapigwa. Kinyume chake, hakuna betri iliyopakiwa na polima iliyoonyesha tabia hii.

Finegan alisema: “Kushindwa vibaya kwa betri ni nadra sana, lakini jambo hili linapotokea, linaweza kusababisha uharibifu mkubwa. Sio tu kwa usalama na afya ya wafanyikazi husika, lakini pia kwa kampuni.

Wasomi wa Amerika walipendekeza kuwa watozaji wa sasa wa polima wanaweza kuzuia moto na kuboresha hatari za moto za uhifadhi wa nishati ya betri

Kwa kuzingatia kampuni inayounganisha seli za betri, NREL ilielekeza kwenye hifadhidata yake ya kushindwa kwa betri, ambayo ina mamia ya video za radiolojia na viwango vya data ya halijoto kutoka kwa mamia ya majaribio ya matumizi mabaya ya betri ya lithiamu-ion.

Finegan alisema: “Watengenezaji wadogo huwa hawana wakati na nyenzo za kujaribu betri kwa njia kali kama hii katika miaka mitano hadi sita iliyopita.”

Watafiti wa Urusi pia hivi karibuni wameunda wazo la kutumia polima kuzuia moto wa betri. Profesa Oleg Levin wa Idara ya Electrochemistry katika Chuo Kikuu cha St. Petersburg na wenzake walitengeneza mbinu ya kutumia polima na kuomba hati miliki. Conductivity ya polima hii inabadilika na mabadiliko ya joto au voltage. Timu iliita njia hii “kemikali fuze”.

Kwa mujibu wa kikundi cha betri ya micro-lithiamu, kwa sasa, polymer hii ya wanasayansi wa Kirusi inafaa tu kwa betri za lithiamu chuma phosphate (LFP), kwa sababu vipengele tofauti vya cathode hufanya kazi kwa viwango tofauti vya voltage. Kwa betri za LFP, ni 3.2V. Kathodi shindani za nikeli-manganese-cobalt (NMC) zina viwango vya uendeshaji kati ya 3.7V na 4.2V, kulingana na aina ya betri ya NMC.