Kā jaunas tehnoloģijas var padarīt akumulatorus drošākus

Satura rādītājs:

Kā jaunas tehnoloģijas var padarīt akumulatorus drošākus
Kā jaunas tehnoloģijas var padarīt akumulatorus drošākus
Anonim

Atslēgas līdzņemšanai

  • Samsung viedtālrunis nesen aizdegās lidmašīnā, atgādinot, ka akumulatori ne vienmēr ir droši.
  • Eksperti saka, ka pieaug sīkrīku akumulatoru radītās briesmas.
  • Viens no akumulatora drošības risinājumiem ir drošāku ķīmisko vielu izmantošana.

Image
Image

Mobilo tālruņu akumulatori turpina aizdegties, taču pētnieki strādā, lai rastu risinājumu.

Samsung Galaxy A21 viedtālrunis bija jaunākais, kas sniedza ziņas par uzliesmošanu un lidmašīnas piespiedu nosēšanos. Sietlas-Takomas starptautiskajā lidostā notikušajā negadījumā neviens nav guvis nopietnus ievainojumus, taču eksperti saka, ka pieaug sīkrīku akumulatoru radītās briesmas.

"Litija jonu akumulatori kļūst visuresoši ikdienas dzīvē, izmantojot dažādus lietojumus dažādos mērogos, sākot no mazām elektroniskām ierīcēm un beidzot ar elektriskajiem transportlīdzekļiem, līdz pat lielām tīkla mēroga uzglabāšanas iekārtām, " Gavin Birmingemas universitātes bateriju pētnieks Hārpers pastāstīja Lifewire e-pasta intervijā. "Jebkurai tehnoloģijai, kas uzglabā milzīgu enerģijas daudzumu blīvā vidē, būs nopietnas drošības problēmas, ja šī enerģija tiks atbrīvota nekontrolējami."

Baterijas lidmašīnā

Kā parādīja nesenais notikums Sietlā, neskatoties uz gadu desmitiem ilgajiem centieniem uzlabot drošību, akumulatori joprojām var degt.

Problēmas daļa ir tāda, ka akumulatora avārijas ir skaitļu spēle. Pēc GSMA analītiķu domām, 5,27 miljardiem cilvēku pasaulē ir mobilās ierīces. Saskaņā ar Pew Research Center datiem aptuveni 97% amerikāņu pieder mobilais tālrunis.

Ja litija jonu akumulators izveido īssavienojumu, kas var notikt, kad automašīnas akumulatora elementi tiek caurdurti vai pakļauti karstuma iedarbībai, tas var izraisīt ugunsbumbas sprādzienu, kas milisekundēs aizdegas līdz 1300 °F. Šādu gadījumu ir gandrīz neiespējami izdzīvot, akumulatoru tehnoloģiju uzņēmuma Nanotech Energy izpilddirektors Džeks Kavano e-pasta intervijā pastāstīja Lifewire.

Ikviens vēlas ierīci, kas ar uzlādi var darboties visu dienu.

Elektronikas nozares ražotāji jau sen ir zinājuši par litija jonu akumulatoru uzliesmojošo formulu potenciālajiem riskiem, apgalvo Kavano. Tomēr viņš teica, ka par litija jonu akumulatoru negadījumiem patērētāju sīkrīkos lielākoties netiek ziņots. 2018. gada februārī ASV Patēriņa preču drošības komisija piecu gadu laikā ziņoja par vairāk nekā 25 000 pārkaršanas un akumulatora aizdegšanās gadījumiem, kuros bija iesaistīti vairāk nekā 400 patēriņa preču veidi.

No 2012. līdz 2017. gadam tā ziņoja par 49 liela enerģijas blīvuma akumulatoru atsaukumiem vairāk nekā 4 miljonos ierīču, tostarp mobilo tālruņu, skrejriteņu, elektroinstrumentu un klēpjdatoru.

Liesmu dzēšana

"Ikviens vēlas ierīci, kas ar uzlādi var darboties visu dienu," e-pasta intervijā Lifewire teica Micah Peterson, Battery Market viceprezidents.

Viņš piebilda, ka litija jonu akumulatori ir kļuvuši par standartu visām mūsu ierīcēm to nepārspējamā jaudas blīvuma dēļ.

"Neviena cita akumulatoru tehnoloģija ne tuvu nesniedz tādu pašu jaudas daudzumu mazā formātā, taču tas maksā," sacīja Pītersons. "Litija jonu akumulatori var būt ārkārtīgi sprādzienbīstami, un, tā kā tie satur visu degvielu un oksidētājus, kas nepieciešami ugunsgrēka uzturēšanai pat vakuumā, tos var būt ļoti grūti nodzēst."

Image
Image

Ražotāji ir līdz minimumam samazinājuši sprādzienus un ugunsgrēkus, izmantojot iebūvētu shēmu, kas uzrauga akumulatora stāvokli un temperatūru, sacīja Pētersons. Šo shēmu sauc par Battery Management System jeb BMS, un tā ir katrā ierīcē, kurā ir litija akumulators.

"BMS ne vienmēr var izglābt akumulatoru no sprādziena," sacīja Pētersons. "Pirms dažiem gadiem plaši izplatītā problēma ar Samsung Galaxy Note 7 tālruņiem bija sliktas dizaina pielaides un sliktas kvalitātes kontroles piemērs, kas izraisīja ugunsgrēkus pat tad, ja BMS veica savu darbu."

Viens no akumulatora drošības risinājumiem ir drošāku ķīmisko vielu izmantošana, ierosināja Pētersons. Viņš piebilda, ka litija dzelzs fosfāta (LFP) baterijas ir lētas ķīmijas piemērs un daudz drošākas nekā litija jonu NMC ķīmija.

Jebkurai tehnoloģijai, kas uzglabā milzīgu enerģijas daudzumu blīvā vidē, būs nopietnas drošības problēmas, ja šī enerģija tiks atbrīvota nekontrolējami.

Pētnieki un zinātnieki strādā, lai uzlabotu esošos litija jonu akumulatorus. Piemēram, uzņēmums Nanotech Energy ir izstrādājis patentētu, neuzliesmojošu grafēna-organolīta akumulatoru, kas, pēc uzņēmuma domām, ir labāks drošības ziņā un pārspēj citus tirgū pieejamos vadošos litija jonu akumulatorus.

Zinātnieki Dīkinas Universitātē Austrālijā izstrādā litija metāla akumulatora prototipu, kas ir liesmizturīgs.

"Tehnoloģija tiek izstrādāta kopš 2016. gada, taču universitāte saņēma valdības finansējumu, lai palīdzētu to attīstīt tālāk, un jaunākie rezultāti ir daudzsološi," sacīja Kavano."Pat joprojām šķiet, ka litija metāla akumulatoru plašā komercializācija ir gadiem ilgi."

Ieteicams: