Vědci vytvořili Li-ion akumulátor, který se při přehřátí sám uhasí

3
Nafouknutý Li-ion akumulátor
Nafouknutý Li-ion akumulátor na iPhonu 3GS (foto: Mpt-matthew / Wikipedia)

Skupina vědců ze Stanfordovy univerzity navrhla a otestovala novou bezpečnostní pojistku proti vznětlivým Li-ion akumulátorům. Ty už dnes sice ochranné mechanismy obsahují, ale ne vždy musí spolehlivě fungovat. Jistě nemusíme připomínat podzimní aféru s hořícími Galaxy Noty 7 od Samsungu.

Samohasící Li-ion akumulátor
Nový typ separátoru spustí hašení až při vysoké teplotě

Pokud akumulátor postihne zkrat, vnitřek se začne zahřívat, až nakonec může dojít ke vzplanutí elektrolytu a výbuchu. V minulosti se proto zkoušely do elektrolytu přimíchat zpomalovače hoření. Jenže pokud jich tam je hodně, klesá elektrická vodivost. Pokud málo, klesá stupeň ochrany.

Ve Stanfordu navrhli nový typ separátoru (membrána oddělující katodu a anodu) ze speciálního mikrovlákna trifenyl fosfátu (TPP) obaleného v polymerové schránce PVDF-HFP. Schránka je za běžných teplot stabilní, rozpustí se až při přibližně 160 °C, tedy před nebo těsně po vznícení elektrolytu. Pokud se rozpustí, uvolněný zpomalovač TPP „oheň“ uhasí do půl sekundy.

Samohasící Li-ion akumulátor
Uhašení trvá maximálně půl sekundy

Nový separátor nijak neovlivňuje elektrickou vodivost a není přitom ani výrazně tlustší. Běžné membrány jsou tenké 25 mikrometrů, TPP+PVDF-HFP má 40 mikrometrů.

Vědci novou technologii otestovali na knoflíkovém akumulátoru, který jako elektrody používá Lithium a grafit, elektrolyt pak tvoří sůl LiPF6 rozpuštěná v diethyl karbonátu. To je běžné složení Li-ion článků. V budoucnu bude ale třeba otestovat spolehlivost i u větších akumulátorů a při jiných typech testů. Vědci separátor zapálili, ale nevyzkoušeli, jak si ochrana poradí s mechanickým poškozením článku, přebíjením nebo přílišným vybitím.

 

Vědci vytvořili Li-ion akumulátor, který se při přehřátí sám uhasí

Ohodnoťte tento článek!

3 KOMENTÁŘE

  1. Nestudoval jsem konstrukci, takže jen čistě laicky – anoda je jedna, katoda je jedna, z toho mi plyne, že je tam jedna membrána a tedy fakt, zda má 25 nebo 40 mikrometrů (0.04 mm), není pro rozměr podstatný.