배터리가 부적절하거나 품질이 좋지 않은 경우에는 때때로 화재가 났거나 폭발 할 수 있습니다 과학자 및 신생 업체는 오랫동안 안전한 배터리를 만들기 위해 노력해 왔으며 새로운 재료를 개발하고 테스트하여 모든 문제를 한 번에 해결할 수 있기를 바랍니다. 방법에는 해결하기 어려운 문제가 있으며, 현재 가장 실용적인 솔루션이 가장 보수적 인 솔루션 일 수 있습니다.
배터리 전해액은 가연성 액체의 사용을 피하고 배터리 구성 요소는 내화성이어야하며 배터리의 기존 안전 기능을 향상시켜야합니다 배터리의 느린 변화입니다.
기술 연구원은 배터리 작동의 기본 사항과 배터리 고장의 원인을 이해하는 것이 중요합니다. 리튬 배터리가 많은 에너지를 제공 할 수 있기 때문에 대부분의 사람들은 가장 일반적인 유형의 배터리 인 리튬 이온 배터리에 대해 이야기합니다. 마그네슘 전지 (매우 천천히 방전 됨)와 유황 전지가 개발되고 있지만 (오래 가지 않을 것입니다), 리튬 이온 전지는 여전히 시장에서 주류입니다.
리튬 이온 배터리는 주로 두 개의 전극 또는 도체로 구성되며 전해질의 리튬 이온은 한쪽에서 다른 쪽으로 이동합니다. 배터리의 전해질은 매우 인화성이 강한 화학 물질입니다.
배터리 폭발이나 화재의 원인으로는 열이 너무 많거나 배터리 설계가 열악한 상황에서 전해액이 열을 발생시켜 열이 발생하여 열이 발생하여 폭발하거나 폭발 할 수 있습니다. 배터리 제조업체는 일반적으로 배터리의 두 극 사이에 스페이서를 배치하여 접촉을 방지합니다. 다이어프램이 고장 나면 화재가 발생하거나 폭발 할 수 있습니다. 이는 삼성 휴대 전화 배터리에서 발생합니다.
그렇다면이 문제를 어떻게 해결할 수 있을까요?
오늘날, 프로모션 용액 아이디어는 간단 고체 리튬 이온 전지를 개발하는 대신 고체 전해질 재료의 제조를 사용하는 가연성 전해액을 사용하지 않으며, 고체의 리튬 이온 전지가 폭발 또는 발화하지만 리튬 이온 거의 없다. 이 고체 전지를 설계하는 것이 곤란하고, 비용이 있음을 의미하고, 성능이 문제가 될 수있는 액체를 통해 고체를보다 어렵게.
세 가지 상태의 리튬 전지 생산 재료가있다. U.S. 물질 과학자 터프 츠 대학 설립자 고체 리튬 이온 전지 회사의 이온 성 물질 마이클 짐머만 설명 세라믹 일 수 있으며, 유리 또는 고분자 전해질 제조.
Zimmerman은 도자기와 유리는 많은 양의 배터리를 필요로하기 때문에 대량 생산이 어렵다는 이유로 많은 양의 물질을 사용하는 것은 실용적이지 못하며 생산 과정에서 실용적이지 못하다. 이러한 물질의 공정은 때때로 독성 가스를 방출합니다.
Zimmerman 팀은 이온을 전도 할 수는 있지만 대개는 극한의 온도에서만 작동합니다 .Zimmerman 팀은 상온에서 이온을 전도하는 폴리머를 개발했으나 난연성도 있습니다. 비디오에서는 화재를 잡지 않고 조각으로 자르는 법을 보여줍니다.
이제 Ionic Materials는 새로운 고분자에 맞게 배터리를 교체해야하는 배터리 제조업체와 협력하고 있으며, 앞으로 2 ~ 3 년 내에 배터리를 출시하기를 희망한다고 Zimmerman은 말합니다.
2 ~ 3 년은 긴 소리하지 않지만, 업계에서 어떤 사람들을 위해 누가 기다릴 수 없어. '일부 공급 업체는 고체 상태의 리튬 이온 배터리가 향후 2 ~ 3 년에 시장에 진입 약속하지만, 최근 몇 년 동안 투자자, 고체 리튬 배터리 기술 배터리 연구를 전문으로하는 연구소 인 Navigant Research의 애널리스트 Ian McClenny는 다음과 같이 말했습니다.
McClenny는 일부 전기 자동차 제조업체들이 솔리드 스테이트 리튬 이온 배터리 기술에서 획기적인 발전을 이뤘다고 말했다.
그러나 McClenny는 거의 모든 고체 리튬 이온 배터리가 상업적으로 생산되지는 않는다고 생각합니다.
혁신의 주요 드라이버는 배터리 전기 자동차를 구동, 현재, 대부분의 고체 리튬 이온 배터리의 작품은 올해 지속될 수 반.이 휴대 전화에 대한 허용 될 수 있지만, 거의 고가의 전기 자동차에 대한 그것은 실현 가능하지 않다.
수르야 Moganty NOHM 기술 최고 기술 책임자 (CTO)는, 그들은 '이온 성 고체'개발 전해질, 소금 동일한 재료를 사용했다. 또 다른 전략은 여전히 액체이지만, 그 자체가 화재 저항이 안전한 배터리 전해질을 추구하는 것이라고하지만, 그것은 실온에서 액체입니다.
이 물질을 전해질로 만들면 난연성을 갖지만 배터리 수명 문제가있을 수 있습니다 .NOHM은 기술을 사용하는 배터리가 최대 500 회의 충 방전 사이클을 지속 할 수 있고 제조 업체와도 협력 할 수 있도록 배합을 향상시키고 있습니다. 기술을 얻기위한 면허 작년에 수성 배터리를 개발 한 연구자들도 비슷한 문제를 겪었습니다. 셀 전압은 유기 전해질과 같은 전압 인 4V에 도달 할 수 있지만 충전 방전주기는 겨우 70 정도입니다. Moganty가 지적했듯이, 배터리 제조업체는이 배터리가 최소 500 회의 충 방전 사이클 동안 지속되기를 바랍니다.
Moganty는 이러한 흥미 진진한 기술들 가운데 성숙한 기술이없는 것으로 보인다고 전했다.
이제, 가장 효과적인 전략은 주요 기술 변화에서 오는되지 않거나 새 배터리를 다시 발명. 기존의 기능은 배터리를 개선 대신에. 예를 들어, 배터리 관리 시스템은 이미 배터리의 작동을 모니터링하는 시스템이 배터리를 포함 소프트웨어, 배터리에 문제가 있는지 감지 할 수 있습니다.
McClenny는 "규격을 준수하지 않는 배터리를 찾아내는 능력은 배터리 수명을 연장시킬 수있다"고 말했다.
이는 샌디에고 소재의 배터리 안전 업체 인 Amionx가 미국의 리튬 배터리 회사 인 American Lithium Energy에서 분리 한 회사의 접근 방식과 유사합니다. Amionx는 미군을위한 내화 배터리 생산에 사용되었습니다.
이 회사의 최고 운영 책임자 (COO) 빌 데이비슨은 기술 SafeCore은 배터리 안전 방어의 마지막 라인이라고 말했다. SafeCore 기술은 배터리 자체의 구성 요소를 변경하지 않습니다, 그것은 절연 재료 층을 사용하는 경우에만 내부 배터리가 화재 전에 방해 할 수있다 과열 또는 과도한 전압에 의해 오프 트리거되면 절연 재료의 층은 셀 전극 및 전지를 통과하는 전류를 조절 간의 연결을 차단한다.
높은 프로필 배터리 폭발에도 불구하고, 삼성 전자의 갤럭시 노트 7 전화처럼,하지만 통계 자료에서, 배터리가 과거에 비해 지금은 안전하다.
기술 측면에서 볼 때, 이론적으로 리튬 이온 배터리는 최대 배터리 수명의 90 %에 달하고 많은 제조업체는보다 빠른 개발에 전념하고 있다고 기술 전문가들은 말합니다. , 더 강력한 배터리.
McClenny는 용량과 전력 밀도를 높이기위한 솔루션을 신속하게 찾는 것보다 기업이 점진적인 개선을 채택하면 생산하는 배터리가 더 지속될 수 있다고 말했다.
