Es wird eine neue Technologie der Lithiumbatterie angekündigt, um Brände, die durch Hitzeflucht verursacht werden, weitestgehend zu vermeiden
Kürzlich berichteten ausländische Medien, dass eine in den Nano Letters veröffentlichte Studie eine mögliche Lösung lieferte. Dieses Schema verwendet eine neue Technologie,Dies kann den Lithium-Ionen-Akku schnell begrenzen und bei Überhitzung des Akkus ausschalten. Lithium-Ionen-Batterien wurden aufgrund ihrer geringen Größe und ihres hohen Energiespeichers in verschiedenen Geräten, einschließlich Smart Watches und Elektrofahrzeugen, weit verbreitet. Die Batterie ist jedoch anfällig für Feuer oder Explosion, wenn sie überhitzt.
Grundsätzlich verwenden viele Batterien die gleichen Chemikalien. Durch elektronische Geräte im Stromkreis pendeln Elektronen von einer Elektrode der Batterie zur anderen. Bei Lithium-Ionen-Batterien verdunstet jedoch bei Überhitzung der Elektrolyt zwischen den Elektroden und führt sogar zu einer unkontrollierten Kurzschlusswärme, also einer unkontrollierten Eigenerwärmung der Batterie.
In Elektrofahrzeugen sind mehrere Lithium-Ionen-Batteriezellen miteinander verbunden, und das Phänomen des thermischen Durchgehens kann sich von einer Batteriezelle zur anderen ausbreiten, was zu einem schwer zu löschenden Feuer führt. Um dies zu verhindern, sind viele Batterien jetzt mit ausfallsicheren Vorrichtungen wie externen Belüftungsöffnungen, Temperatursensoren oder flammhemmenden Elektrolyten ausgestattet. Diese Einrichtungen reagieren jedoch entweder zu langsam oder beeinträchtigen die Leistung. Daher wollen Forscher eine Lithium-Ionen-Batterie schaffen, die nicht nur schnell und automatisch heruntergefahren werden kann, sondern auch wie die bestehende Technologie funktioniert.
Die Forscher verwendeten ein thermisch ansprechendes Formgedächtnispolymer, das mit einem leitfähigen Kupferspray beschichtet war, um ein Material herzustellen. Dieses Material kann die meiste Zeit Elektronen übertragen, aber wenn es überhitzt, verwandelt es sich in einen Isolator. Bei etwa 197 ° F (91,6 ° C) erscheint ein programmiertes Mikro-3D-Muster im Polymer, das die Kupferschicht blockieren und den Elektronenfluss stoppen kann. Auf diese Weise kann der elektrische Kern dauerhaft angehalten werden, um ein potenzielles Brandrisiko zu vermeiden. Im Gegensatz dazu läuft der herkömmliche elektrische Kern bei gleicher Temperatur weiter. Wenn es weiter heiß wird, besteht die Gefahr eines thermischen Durchgehens.
Bei normalen Betriebstemperaturen können Batterien, die neue Polymere verwenden, eine hohe Leitfähigkeit, einen niedrigen spezifischen Widerstand und eine ähnliche Lebensdauer wie herkömmliche Batterien aufrechterhalten. Die Forscher sagten, dass diese Technologie die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien verbessern kann, aber die Leistung nicht beeinträchtigt.
