STOBA od ITRI: Konec výbuchů baterií?

0

Technologie Li-Ion baterií byla dlouhé roky považována za bezpečnou. Li-Ion baterie najdeme ve většině dnešních mobilních zařízeních. MP3 přehrávačích, telefonech, noteboocích, ale i elektromobilech či hybridních vozech. Riziko poškození u přenosných (mobilních) zařízení není zanedbatelné a tak i pravděpodobnost samovznícení či výbuchu nelze zcela vyloučit.

Před několika lety například společnost Sony byla nucena vynaložit nemalé finanční prostředky na stažení svých notebookových baterií, které měly výrobní vadu. Na tu upozornila až série požárů jejich notebooků.

Hlavním problémem Li-Ion baterií pochází z neřízeného stoupání vnitřní teploty. Ta se může navýšit vlivem nadměrného nabíjení, zkratem kontaktů, vlivem vnější vysoké teploty nebo mechanickým poškozením. Pokud začne vnitřní teplota růst a toto zahřívání nelze zastavit, membrána oddělující kladnou a zápornou část baterie začne tát, vznikne masivní proudový zkrat a baterie se začne velmi rychle zahřívat na teplotu 180 ‚ÑÉ. Tato teplota spustí rozklad vytvářející další obrovský nárůst teploty. Prudké navýšení teploty vytvoří z baterie „tlakový hrnec“. Baterie pak může vlivem vnitřního přetlaku explodovat. Současně unikající plyny vzplanou a podpoří hoření baterie.

Vědci z taiwanského Industrial Technology Research Institutu (ITRI) vyvinuli nový polymer, který má baterie ochránit před přehřátím. STOBA, jak vědci tento polymer pojmenovali, přidali do materiálu katody uvnitř Li-Ion baterie. Povrch katody s vysokou molekulovou hustotou pak reaguje na zvýšení teploty nad 130 ‚ÑÉ jak vnitřním, tak i vnějším vlivem nebo průnikem cizího předmětu do baterie tak, že začne omezovat pohyb elektronů a zamezí zkratu a následnému navýšení teploty na nebezpečnou hodnotu.

Technologie STOBA již prošla řadou testů na zkrat a mechanické poškození a v tuto chvíli je to jediná technologie využívající inovativní materiál, která řeší bezpečnostní otázky. Baterii s technologií STOBA se při bezpečnostním testu průrazem nárůst teploty zastavil na zhruba 140 ‚ÑÉ. V případě standardní Li-Ion baterie vystoupala teplota při poškození až na hodnotu 650 ‚ÑÉ a baterie explodovala. Navíc baterie se STOBA byla schopna vydržet mnohem vyšší stupeň mechanické destrukce (100% průchod planžetou o délce 20 mm a síle 2,5 mm, současné baterie explodovala po zhruba 50% – 60% průniku).

Společnost ITRI v současné době pracuje na výrobním procesu pro STOBA technologii. Použití STOBA se projeví maximálně 3% nárůstem nákladů. Technologie je připravena pro použití pro elektronické přístroje, mobilní telefony či notebooky. ITRI navíc zahájila testování STOBA na akumulátorech pro elektrická vozidla.

ITRI za technologii získala minulý rok ocenění 2009 R&D 100 Award v energetických zařízeních.

STOBA od ITRI: Konec výbuchů baterií?

Ohodnoťte tento článek!