L'uso improprio o le batterie di scarsa qualità a volte prendono fuoco o esplodere. E gli scienziati e le start-up è stata a lungo impegnata a creare una batteria più sicura. Hanno impegnata per lo sviluppo e la sperimentazione di nuovi materiali, nella speranza di risolvere il problema una volta per tutte. Ma sembra ogni I metodi hanno problemi difficili da risolvere e ora la soluzione più pratica potrebbe essere la soluzione più conservativa.
Migliorare le prestazioni di sicurezza della batteria di tre fasi principali: la batteria elettrolita evitare l'uso di liquidi infiammabili; componenti della batteria devono sparare; migliorare le caratteristiche di sicurezza esistenti di queste cellule per le batterie, il cambiamento è lento.
ricercatori Tecnologia capire le basi di guasto della batteria e il funzionamento della batteria è un motivo molto importante. Ovviamente, si parla principalmente circa la batteria agli ioni di litio, che è il tipo più comune di batteria, in quanto la batteria al litio in grado di fornire tanta energia. Gli scienziati anche stiamo sviluppando una batteria di magnesio (che scarica è molto lento) e batterie zolfo (ancora per poco), ma la batteria agli ioni di litio è ancora il mercato tradizionale.
Una batteria agli ioni di litio principalmente composta da due elettrodi o un materiale conduttivo, ioni litio nel passaggio elettrolita da un lato all'altro, l'elettrolita della batteria è chimici altamente infiammabili.
Esistono diversi motivi per l'esplosione o l'incendio di una batteria, il più comune è che il troppo calore o il design scarso della batteria possono far reagire l'elettrolito in un modo che genera calore.Questo fenomeno di "fuga termica" fa sì che la batteria si incendi o esploda. Generalmente, i produttori di batterie collocano distanziali tra i due poli della batteria per impedire che vengano a contatto: se il diaframma si guasta, si accenderà o esploderà, il che è ciò che accade con le batterie del telefono cellulare Samsung.
Quindi come risolvere questo problema?
Oggi, una soluzione promozionale è quello di sviluppare batterie a stato solido agli ioni di litio L'idea è semplice: non utilizzare infiammabile elettrolita liquido, invece di utilizzare una produzione materiale elettrolitico solido; batterie agli ioni di litio a stato solido hanno meno probabilità di esplodere o ioni prendere fuoco, ma al litio. più duro del solido attraverso il liquido, il che significa che è difficile progettare batterie a stato solido, e costoso, e ci possono essere problemi di prestazioni.
Ci sono tre statali principali materiali di produzione batteria al litio. Brevetto materiali scienziato Tufts University, materiale ionico fondatore solido ioni di litio società batterie Michael Zimmerman spiegato, può essere di ceramica, produzione di vetro o di elettrolita polimerico.
Ceramica e vetro hanno proprietà fragili e possono facilmente degradarsi una volta applicata la pressione Zimmerman afferma che la ceramica e il vetro sono anche difficili da produrre in serie perché la gente ha bisogno di molte batterie, il che rende poco pratico l'uso di questi materiali in grandi quantità. Il processo di questi materiali rilascia talvolta gas tossici.
Un altro materiale è costituito da polimeri: alcuni polimeri possono condurre ioni, ma di solito funzionano solo a temperature estremamente elevate. Il team di Zimmerman ha sviluppato un polimero che conduce ioni a temperatura ambiente ma è anche ritardante di fiamma. In un video, dimostrano come tagliarli a pezzi senza prendere fuoco.
Ora, ioniche Materiali sta lavorando con produttori di batterie, hanno bisogno di cambiare lo stile di produzione di batterie al nuovo polimero. Zimmerman ha detto di sperare che nei prossimi due o tre anni per lanciare questo può batteria.
Due o tre anni non suona molto, ma per alcune persone del settore che non possono aspettare. 'Alcuni produttori promettono di batteria agli ioni di litio allo stato solido entrerà nel mercato nei prossimi due o tre anni, ma gli investitori negli ultimi anni, a stato solido tecnologia delle batterie al litio il progresso sempre più impaziente. 'Ian McClenny specializzata in istituti di ricerca batteria analista di Navigant Research ha detto.
McClenny ha detto che alcune case automobilistiche hanno detto che hanno fatto un passo avanti in stato solido tecnologia delle batterie agli ioni di litio.
Ma McClenny ritiene che quasi tutti a stato solido della batteria agli ioni di litio non ha raggiunto la produzione commerciale.
I principali motori dell'innovazione è guidato veicoli elettrici a batteria, e ora, il lavoro di più batterie a stato solido agli ioni di litio possono durare un anno e mezzo. Questo può essere accettabile per i telefoni cellulari, ma per i veicoli elettrici costosi, che è quasi E non è fattibile.
Chief Technology Officer Surya Moganty NOHM Technologies, ha detto un'altra strategia è quella di cercare più sicuro elettrolito della batteria stessa ha la resistenza al fuoco, anche se è ancora liquido. Hanno usato 'solido ionico' elettrolita di sviluppo, un materiale simile al sale, ma è liquido a temperatura ambiente.
Rendere questo materiale in un elettrolita li rende ignifughi, ma potrebbero esserci anche problemi di durata della batteria: NOHM sta migliorando la formulazione in modo che le batterie che utilizzano la sua tecnologia possano durare fino a 500 cicli di carica e scarica e lavorare anche con i produttori. Una licenza per ottenere la tecnologia Un problema simile ha afflitto i ricercatori, che hanno sviluppato una batteria a base d'acqua lo scorso anno che è sicura.La tensione della cella può raggiungere 4 volt, la stessa tensione dell'elettrolita organico, ma la carica Il ciclo di scarica è solo circa 70. Come sottolineato da Moganty, i produttori di batterie sperano che questa batteria abbia una durata di almeno 500 cicli di carica e scarica.
Moganty ha detto che tra queste eccitanti tecnologie non sembra esserci una tecnologia matura.
Ora, la strategia più efficace non può venire da grande cambiamento tecnologico o re-inventare la nuova batteria. Invece di funzioni esistenti migliorate della batteria. Ad esempio, il sistema di gestione della batteria contiene già una batteria, che è un sistema per monitorare il funzionamento della batteria software in grado di rilevare se i problemi di batteria.
McClenny detto 'della batteria di individuare standard può estendere la durata della batteria.'
Questo è simile a San Diego a base di società di sicurezza aziendale batteria Amionx preso, società Amionx separato dalla società americana della batteria al litio Energia in una società, la sua ricerca per i militari di batteria US fire-safe.
Bill Davidson, chief operating officer dell'azienda, ha affermato che il loro nome tecnologico è SafeCore, l'ultima linea di difesa per la sicurezza della batteria: la tecnologia SafeCore non modifica i componenti della batteria stessa, utilizza solo uno strato di isolamento all'interno della batteria, che può essere bloccato prima dell'incendio Rottura. Quando viene attivato da una tensione surriscaldata o troppo alta, questo strato di materiale isolante interromperà la connessione tra gli elettrodi della batteria e regolerà la corrente attraverso la batteria.
Anche se l'esplosione della batteria ha attirato molta attenzione, proprio come il telefono Samsung Galaxy Note 7, ma da un punto di vista statistico, la batteria di oggi è più sicura che in passato.
In termini di sicurezza, la soluzione più semplice non è necessariamente la tecnologia, ma la struttura.Gli esperti tecnici affermano che, in teoria, le batterie agli ioni di litio hanno raggiunto il 90% della durata massima della batteria, e molti produttori sono impegnati a uno sviluppo più rapido. , una batteria più potente.
McClenny ha affermato che se le aziende adottano miglioramenti incrementali anziché trovare rapidamente una soluzione per aumentare la capacità e la densità di potenza, allora le batterie che producono possono essere più sostenibili.
