El uso inapropiado o pilas de inferior calidad a veces incendiarse o explotar. Y los científicos y la compañía de puesta en marcha durante mucho tiempo ha sido el compromiso de crear una batería más seguro. Se comprometieron con el desarrollo y ensayo de nuevos materiales, con la esperanza de resolver el problema de una vez por todas. Pero parece que cada uno Los métodos tienen problemas que son difíciles de resolver, y ahora la solución más práctica puede ser la solución más conservadora.
Mejorar el rendimiento de la batería de seguridad de tres pasos principales: la batería de electrolito evitar el uso de líquidos inflamables; componentes de la batería deben disparar; mejorar las características de seguridad existentes de estas células para las baterías, el cambio es lento.
Es importante que los investigadores técnicos comprendan los fundamentos del funcionamiento de la batería y las causas de la falla de la batería. Obviamente, la mayoría de la gente habla de baterías de iones de litio, que es el tipo más común de batería, porque las baterías de litio pueden proporcionar tanta energía. Las baterías de magnesio (que se descargan muy lentamente) y las baterías de azufre se están desarrollando (no durarán mucho), pero las baterías de iones de litio siguen siendo la corriente principal en el mercado.
Las baterías de iones de litio se componen principalmente de dos electrodos o conductores.Los iones de litio en el electrolito se mueven de un lado a otro.El electrolito en la batería es un químico altamente inflamable.
Batería de explosión o incendio algunas razones diferentes. El más común es el calor excesivo o diseños de células malas de una manera que hará que el electrolito para generar la reacción de generación de calor, este fenómeno 'fuga térmica' hacer que la batería incendiarse o explotar. los fabricantes de baterías normalmente se colocan entre los polos del separador de la batería para evitar el contacto con ellos. Si una partición falla, incendiarse o explotar, y esto está sucediendo Samsung batería del teléfono móvil
Entonces, ¿cómo resolver este problema?
Hoy en día, una solución de promoción es el desarrollo de baterías de iones de litio de estado sólido La idea es simple: no utilice electrolito líquido inflamable, en lugar de utilizar una fabricación de material de electrolito sólido; baterías de iones de litio de estado sólido son menos propensos a explotar o iones de prenderse fuego, pero litio. Los sólidos son más difíciles que los líquidos, lo que significa que las baterías de estado sólido son difíciles de diseñar, costosas y pueden tener problemas de rendimiento.
Hay tres principales materiales de producción de la batería de litio de estado. Materiales EE.UU. científico Tufts Universidad, material iónico sólido del fundador de la empresa de la batería de iones de litio Michael Zimmerman explicó, puede ser de cerámica, de vidrio o de electrolito de polímero de producción.
La cerámica y el vidrio tienen propiedades frágiles y pueden romperse fácilmente una vez que se aplica presión. Zimmerman dice que la cerámica y el vidrio también son difíciles de producir en masa porque las personas necesitan muchas baterías, lo que hace que no sea práctico usar estos materiales en grandes cantidades. El proceso de estos materiales a veces libera gases tóxicos.
Otro material son los polímeros. Algunos polímeros pueden conducir iones, pero generalmente solo funcionan a temperaturas extremadamente altas. El equipo de Zimmerman ha desarrollado un polímero que conduce iones a temperatura ambiente pero también es ignífugo. En un video, demuestran cómo cortarlos en pedazos sin prender fuego.
Ahora, los materiales iónicos está trabajando con los fabricantes de baterías, que tienen que cambiar el estilo de producción de baterías para el nuevo polímero. Zimmerman dijo que espera que en los próximos dos a tres años para poner en marcha esta batería lata.
Dos o tres años no suena mucho, pero para algunas personas en la industria que no pueden esperar. 'Algunos vendedores prometen batería de iones de litio de estado sólido, entrará en el mercado en los próximos dos o tres años, pero los inversores en los últimos años, la tecnología de baterías de litio de estado sólido El progreso es cada vez más impaciente ", dijo Ian McClenny, analista de Navigant Research, un instituto de investigación especializado en investigación de baterías.
McClenny dijo que algunos fabricantes de vehículos eléctricos han dicho que han logrado avances en la tecnología de baterías de iones de litio de estado sólido.
Pero McClenny cree que casi todas las baterías de iones de litio de estado sólido no se producen comercialmente.
El principal impulsor de la innovación de la batería son los vehículos eléctricos, y ahora, la mayoría de las baterías de iones de litio de estado sólido funcionan durante un año y medio. Esto puede ser aceptable para teléfonos móviles, pero para vehículos eléctricos caros, esto es casi No es factible
director de tecnología Surya Moganty NOHM Technologies, dijo otra estrategia es buscar más seguro electrolito de la batería en sí tiene una resistencia al fuego, aunque todavía es líquido. Utilizaron electrolito desarrollo 'sólido iónico', un material similar a la sal, pero Es un líquido a temperatura ambiente.
El electrolito está hecho de un material de este tipo que tienen una resistencia a la llama, pero el mismo problema pueden existir vida de la batería. Compañía NOHM se mejora formulación para uso en la tecnología de baterías que pueden durar hasta 500 ciclos de carga y descarga, así como cooperar con el fabricante Una licencia para obtener la tecnología. Un problema similar plagaron a los investigadores, quienes desarrollaron una batería a base de agua el año pasado que es segura. El voltaje de la celda puede alcanzar 4 voltios, el mismo voltaje que el electrolito orgánico, pero la carga El ciclo de descarga es solo de 70. Como señaló Moganty, los fabricantes de baterías esperan que esta batería dure al menos 500 ciclos de carga y descarga.
Moganty dijo que entre estas tecnologías emocionantes, parece que no hay una tecnología madura.
Ahora, la estrategia más efectiva puede no provenir de grandes cambios tecnológicos o reinventar baterías nuevas. Es una batería que mejora las características existentes, como una batería que ya contiene un sistema de administración de batería, que es un sistema que monitorea el funcionamiento de la batería. Software, puede detectar si hay un problema con la batería.
McClenny dijo: "La capacidad de identificar las baterías que no cumplen con la normativa puede prolongar la duración de la batería".
Esto es similar al enfoque adoptado por la compañía de seguridad de baterías con sede en San Diego Amionx, una compañía que fue separada de la compañía de baterías American Lithium Energy, cuya investigación solía producir baterías resistentes al fuego para el ejército de los EE. UU.
jefe de operaciones de la compañía, Bill Davidson dijo que su tecnología llamada SafeCore, seguridad de la batería es la última línea de defensa. La tecnología SafeCore no cambia los componentes de la batería en sí, es únicamente la batería interna con una capa de material de aislamiento, puede verse obstaculizado ante el fuego cuando provocada por sobrecalentamiento o una tensión excesiva, esta capa de material aislante va a interrumpir la conexión entre el electrodo de la célula y el ajuste de la corriente a través de la batería.
A pesar de la explosión de la batería de alto perfil, como el Galaxy Note 7 teléfonos de Samsung, pero a partir de datos estadísticos, la batería es ahora más seguro que en el pasado.
En términos de seguridad, la solución más simple no es necesariamente la tecnología, sino la estructura. Los expertos técnicos dicen que, en teoría, las baterías de iones de litio han alcanzado el 90% de su duración máxima de batería, y muchos fabricantes están comprometidos con un desarrollo más rápido. , una batería más poderosa.
McClenny dijo que si las empresas adoptan mejoras incrementales en lugar de encontrar rápidamente una solución para aumentar la capacidad y la densidad de potencia, entonces las baterías que producen pueden ser más sostenibles.
