Paano gawing mas ligtas ang baterya? Industriya: Ang unti-unting pagpapabuti ay mas maaasahan kaysa sa pagbabagsak

Ayon sa dayuhang media na The Verge, minsan sumasabog ang mga baterya. Nakakatakot ang mga pagsabog na video na iyon, ngunit ang mga siyentipiko at mga startup ay nagsusumikap na gumawa ng mas ligtas na mga baterya. Pinapabuti nila ang disenyo ng baterya at sinusubukan ang mga bagong materyales, umaasa na malutas ang problema sa kaligtasan minsan at para sa lahat. Ngunit ang bawat pamamaraan ay tila may bitag, at ang pinakapraktikal na solusyon sa kasalukuyan ay maaaring ang pinaka-nakakainis.

Mayroong tatlong mga diskarte upang mapabuti ang baterya: iwasan ang paggamit ng nasusunog na likido bilang solidong baterya; Gawing hindi masusunog ang module ng baterya; Baguhin nang bahagya ang kasalukuyang functional na katangian ng baterya. Hindi bababa sa kung tungkol sa mga baterya, maaaring mabagal ang pagbabagong ito.

Para sa problema ng sunog ng baterya, ang isang malawak na hyped na solusyon ay mga solid na baterya. Ang ideya ay simple: gumamit ng mga solidong materyales bilang mga electrolyte sa halip na mga nasusunog na likidong electrolyte; Ang mga solid na baterya ay malamang na hindi masunog. Gayunpaman, mas mahirap para sa mga ion na lumipat sa solid kaysa sa likido, na nangangahulugan na ang mga solidong baterya ay mahirap idisenyo, mahal, at maaaring may mga problema sa pagganap.

Mayroong tatlong pangunahing paraan ng paggawa ng mga solidong baterya. Ipinaliwanag ni Michael Zimmerman, isang material scientist sa Tufts University at tagapagtatag ng Ionic materials, isang solidong kumpanya ng baterya, na maaari mong gamitin ang mga ceramics, glass o polymers upang makagawa ng mga electrolyte.

Ang mga keramika at salamin ay malutong. Kapag na-pressure ka, madali silang ma-crack. Bilang karagdagan, ang mga ito ay mahirap gawin sa maraming dami at kung minsan ay naglalabas ng mga nakakalason na gas sa proseso ng pagmamanupaktura. Sa mga tuntunin ng polimer, ang ilan ay maaaring magsagawa ng mga ion, ngunit kadalasan ay gumagana lamang sa napakataas na temperatura. Ang koponan ni Zimmerman ay nakabuo ng isang polymer na nagsasagawa ng mga ion sa temperatura ng silid, ngunit isa ring flame retardant.

Sa kasalukuyan, ang mga materyales ng Ionic ay nakikipagtulungan sa mga tagagawa ng baterya. Inaasahan ni Zimmerman na makagawa ng mga naturang baterya sa susunod na dalawa hanggang tatlong taon.

Ang isa pang diskarte para sa paghahanap ng mas ligtas na mga baterya ay gawin ang electrolyte mismo na hindi masusunog, kahit na ito ay likido pa rin. Si Surya Moganty ay ang Chief Technology Officer ng NOHMs Technologies. Gumagawa sila ng mga electrolyte gamit ang "ionic solids", na katulad ng mga asin ngunit mga likido sa temperatura ng silid.

Ang paglalagay ng materyal na ito sa electrolyte ay gagawin itong flame retardant, ngunit ang buhay ng baterya ay magiging problema rin. Pinapabuti ng NOHMs ang formula na may layuning gawing huling 500 cycle ang baterya gamit ang teknolohiya nito.

Ngayon, ang pinakaepektibong diskarte ay maaaring hindi ang malaking pagbabago sa disenyo ng baterya at muling paghugis ng baterya, ngunit ang pag-aralan ang mga umiiral na katangian ng baterya, at pagkatapos ay pagbutihin ito nang paunti-unti. Halimbawa, ang baterya ay naglalaman na ng sistema ng pamamahala ng baterya, na ginagamit upang subaybayan ang pagpapatakbo ng baterya at makita kung may problema. Ang isang kapaki-pakinabang na solusyon ay upang gawing mas mahusay ang mga naturang sistema. Pagkatapos ng lahat, ang sistema ng pamamahala ay bahagi na ng bawat baterya, at ang mga tagagawa ay hindi kailangang humanap ng mga makabago at mamahaling paraan upang pagsamahin ang mga bagong teknolohiya.

"Maaaring gumamit ang mga negosyo ng mga advanced na sensor o iba pang paraan upang mangolekta ng data ng baterya, lalo na sa malalaking device kung saan ang sistema ng baterya ay binubuo ng libu-libong baterya." Ian McClenny, isang analyst sa battery research institute Navigant Research, itinuro na "ito ay tumpak na mahanap ang mga baterya na ang pagganap ay hindi nakakatugon sa pamantayan, na kung saan ay kapaki-pakinabang upang mapalawak ang buhay ng baterya."

Ang kumpanyang pangkaligtasan ng baterya ng San Diego na Amionx ay gumagamit ng pamamaraang ito. Sinabi ni Bill Davidson, ang punong operating officer ng kumpanya, na ang diskarte nito, na kilala bilang SafeCore, ay ang huling linya ng depensa. Hindi binabago ng SafeCore ang mismong mga bahagi ng baterya.

Tulad ng ibang mga kumpanya, nakatuon ang Amionx sa teknolohiya ng paglilisensya sa mga umiiral nang tagagawa ng baterya. Ngunit kung ang pag-unlad ay masyadong mabagal, isasaalang-alang nila ang paggawa ng sarili nilang mga baterya at ilagay ang mga ito sa merkado. Sinabi ni Davidson, "Kung hindi ko makita ang mga naturang produkto sa merkado sa 2019, ako ay mabibigo."