Hvordan gjøre batteriet tryggere? Industri: gradvis forbedring er mer pålitelig enn undergraving

Ifølge utenlandske medier The Verge eksploderer batterier noen ganger. Disse eksplosjonsvideoene er skumle, men forskere og startups har jobbet hardt for å bygge sikrere batterier. De forbedrer batteridesignet og tester nye materialer, i håp om å løse sikkerhetsproblemet en gang for alle. Men hver metode ser ut til å ha en felle, og den mest praktiske løsningen for øyeblikket kan være den kjedeligste.

Det er tre strategier for å forbedre batteriet: unngå å bruke brennbar væske som fast batteri; Gjør batterimodulen brannsikker; Endre de eksisterende funksjonelle egenskapene til batteriet litt. I det minste når det gjelder batterier, kan denne endringen komme sakte.

For problemet med batteribrann er solide batterier en mye hyped løsning. Ideen er enkel: bruk faste materialer som elektrolytter i stedet for brennbare flytende elektrolytter; Solide batterier tar neppe fyr. Det er imidlertid vanskeligere for ioner å bevege seg i faste enn i væske, noe som betyr at solide batterier er vanskelige å designe, dyre og kan ha ytelsesproblemer.

Det er tre hovedmetoder for å lage solide batterier. Michael Zimmerman, en materialforsker ved Tufts University og grunnlegger av Ionic materials, et solid batteriselskap, forklarte at du kan bruke keramikk, glass eller polymerer til å lage elektrolytter.

Keramikk og glass er sprøtt. Når du først legger press, er de lette å knekke. I tillegg er de vanskelige å produsere i store mengder og avgir noen ganger giftige gasser i produksjonsprosessen. Når det gjelder polymerer, kan noen lede ioner, men fungerer vanligvis bare ved ekstremt høye temperaturer. Zimmermans team utviklet en polymer som leder ioner ved romtemperatur, men som også er flammehemmende.

For tiden samarbeider Ionic materials med batteriprodusenter. Zimmerman håper å lage slike batterier i løpet av de neste to til tre årene.

En annen strategi for å finne sikrere batterier er å gjøre selve elektrolytten brannsikker, selv om den fortsatt er flytende. Surya Moganty er Chief Technology Officer for NOHMs Technologies. De utvikler elektrolytter ved hjelp av "ioniske faste stoffer", som ligner på salter, men er væsker ved romtemperatur.

Å legge dette materialet i elektrolytten vil gjøre dem flammehemmende, men batterilevetiden vil også være problematisk. NOHMs forbedrer formelen med mål om å få batteriet ved hjelp av teknologien til å vare 500 sykluser.

Nå kan den mest effektive strategien ikke være å vesentlig endre batteridesignet og omforme batteriet, men å studere de eksisterende egenskapene til batteriet, og deretter forbedre det litt etter litt. For eksempel inneholder batteriet allerede et batteristyringssystem, som brukes til å overvåke driften av batteriet og oppdage om det er et problem. En nyttig løsning er å gjøre slike systemer bedre. Tross alt er styringssystemet allerede en del av hvert batteri, og produsenter trenger ikke å finne innovative og dyre måter å integrere ny teknologi på.

"Bedrifter kan bruke avanserte sensorer eller andre metoder for å samle inn batteridata, spesielt i store enheter der batterisystemet består av tusenvis av batterier." Ian McClenny, en analytiker ved batteriforskningsinstituttet Navigant Research, påpekte at "den kan nøyaktig lokalisere batteriene hvis ytelse ikke oppfyller standarden, noe som er nyttig for å forlenge batterilevetiden."

San Diego batterisikkerhetsselskap Amionx tar denne tilnærmingen. Bill Davidson, selskapets administrerende direktør, sa at dets tilnærming, kjent som SafeCore, var den siste forsvarslinjen. SafeCore endrer ikke komponentene i selve batteriet.

Som andre selskaper fokuserer Amionx på lisensiering av teknologi til eksisterende batteriprodusenter. Men hvis fremgangen går for sakte, vil de vurdere å lage sine egne batterier og sette dem på markedet. Davidson sa: "Hvis jeg ikke ser slike produkter på markedet i 2019, vil jeg bli veldig skuffet."