Cum să faci bateria mai sigură? Industrie: îmbunătățirea treptată este mai fiabilă decât subversia

Potrivit presei străine The Verge, bateriile explodează uneori. Acele videoclipuri cu explozii sunt înfricoșătoare, dar oamenii de știință și startup-urile au muncit din greu pentru a construi baterii mai sigure. Ei îmbunătățesc designul bateriei și testează noi materiale, sperând să rezolve problema de siguranță o dată pentru totdeauna. Dar fiecare metodă pare să aibă o capcană, iar soluția cea mai practică în prezent poate fi cea mai plictisitoare.

Există trei strategii pentru a îmbunătăți bateria: evitați utilizarea lichidului inflamabil ca baterie solidă; Faceți modulul bateriei ignifug; Modificați ușor caracteristicile funcționale existente ale bateriei. Cel puțin în ceea ce privește bateriile, această schimbare poate veni lent.

Pentru problema incendiului bateriei, o soluție foarte populară sunt bateriile solide. Ideea este simplă: folosiți materiale solide ca electroliți în loc de electroliți lichizi inflamabili; Este puțin probabil ca bateriile solide să ia foc. Cu toate acestea, este mai dificil pentru ionii să se miște în solid decât în ​​lichid, ceea ce înseamnă că bateriile solide sunt dificil de proiectat, scumpe și pot avea probleme de performanță.

Există trei metode principale de a face baterii solide. Michael Zimmerman, om de știință în materiale la Universitatea Tufts și fondator al Ionic materials, o companie de baterii solide, a explicat că puteți folosi ceramică, sticlă sau polimeri pentru a face electroliți.

Ceramica și sticla sunt casante. Odată ce aplicați presiune, sunt ușor de spart. În plus, sunt greu de produs în cantități mari și uneori emit gaze toxice în procesul de fabricație. În ceea ce privește polimerii, unii pot conduce ioni, dar de obicei funcționează doar la temperaturi extrem de ridicate. Echipa lui Zimmerman a dezvoltat un polimer care conduce ionii la temperatura camerei, dar este și ignifug.

În prezent, materialele ionice cooperează cu producătorii de baterii. Zimmerman speră să producă astfel de baterii în următorii doi-trei ani.

O altă strategie pentru a găsi baterii mai sigure este să faceți electrolitul în sine ignifug, chiar dacă este încă lichid. Surya Moganty este Chief Technology Officer al NOHMs Technologies. Ei dezvoltă electroliți folosind „solide ionice”, care sunt similare sărurilor, dar sunt lichide la temperatura camerei.

Punerea acestui material în electrolit le va face ignifuge, dar durata de viață a bateriei va fi și ea problematică. NOHMs îmbunătățește formula cu scopul de a face bateria folosind tehnologia sa să dureze 500 de cicluri.

Acum, cea mai eficientă strategie poate să nu fie schimbarea substanțială a designului bateriei și remodelarea bateriei, ci studierea caracteristicilor existente ale bateriei și apoi îmbunătățirea acesteia încetul cu încetul. De exemplu, bateria conține deja un sistem de gestionare a bateriei, care este utilizat pentru a monitoriza funcționarea bateriei și a detecta dacă există o problemă. O soluție utilă este îmbunătățirea acestor sisteme. La urma urmei, sistemul de management face deja parte din fiecare baterie, iar producătorii nu trebuie să găsească modalități inovatoare și costisitoare de a integra noile tehnologii.

„Întreprinderile pot folosi senzori avansați sau alte metode pentru a colecta date despre baterie, în special în dispozitivele mari în care sistemul de baterii este format din mii de baterii”. Ian McClenny, analist la institutul de cercetare a bateriilor Navigant Research, a subliniat că „poate localiza cu precizie bateriile a căror performanță nu respectă standardul, ceea ce este util pentru a prelungi durata de viață a bateriei”.

Compania de siguranță a bateriilor din San Diego, Amionx, adoptă această abordare. Bill Davidson, directorul operațional al companiei, a spus că abordarea sa, cunoscută sub numele de SafeCore, a fost ultima linie de apărare. SafeCore nu schimbă componentele bateriei în sine.

Ca și alte companii, Amionx se concentrează pe tehnologia de licențiere către producătorii existenți de baterii. Dar dacă progresul este prea lent, ei vor lua în considerare să-și facă propriile baterii și să le pună pe piață. Davidson a spus: „Dacă nu văd astfel de produse pe piață în 2019, voi fi foarte dezamăgit”.