Наверх
Меню
Новости
Статьи
twitter
Новости науки и техники
16 октября 2014
789
  «Интеллектуальный» литий-ионный аккумулятор предупредит о возгорании  
 
«Интеллектуальный» литий-ионный аккумулятор предупредит о возгорании
Исследователи из Стэнфордского университета разработали "умный" литий-ионный аккумулятор, который предупредит пользователя о перегреве и, скорее всего, возгорание. Были многочисленные случаи возгорания литий-ионных батарей во всем: от мобильных телефонов и ноутбуков до автомобилей и самолетов. Хотя шансы, что это произойдет, низкие, тот факт, что сотни миллионов литий-ионных батарей производятся и продаются каждый год, означает, что риск все еще очень реален.

Литий-ионные батареи состоят из углеродного анода и металлического литий-оксидного катода, разделенных ультратонким полимером. Этот разделитель пористый, что позволяет ионам лития перемещаться между электродами, которые содержатся в горючем растворе электролита, через которые текут ионы лития.

Но если частицы металла или пыли найдут свой путь в разделителе на стадии изготовления, или если батарея зарядилась слишком быстро, когда была слишком холодной, ионы лития могут накапливаться на анодных волокнах, известных как дендриты. Если эти дендриты проникают в разделитель и вступают в контакт с катодом, в батарее может произойти короткое замыкание, возгорание горючего раствора электролита.

Пока другие исследовательские группы изучают негорючие электролиты, исследователи из Стэнфордского университета работают над разработкой системы раннего предупреждения, которое может использоваться в обычных литий-ионных батареях. Они сделали это путем нанесения нанослоя меди на одну сторону разделителя, который создает третий электрод между анодом и катодом.

«Интеллектуальный» литий-ионный аккумулятор предупредит о возгорании


Медный слой действует как сенсор, который позволяет измерить разность напряжений между анодом и разделителем. Когда дендриты растут достаточно долго, чтобы достичь медного покрытия, напряжение падает до нуля. Это предупреждение, что батарея должна быть изъята из-за того, что дендриты достигают катода и могут стать причиной короткого замыкания.

Исследователи говорят, что, когда разделитель с покрытием обнаруживает, что напряжение упало до нуля, сообщение об этом может быть отображено на устройстве с предупреждением, что батарея нуждается в замене.

Слой медного покрытия на полимерном разделителе составляет всего 50 нанометров, примерно в 500 раз тоньше, чем сам разделитель. Покрытие разделителя довольно гибкое и пористое, как и обычный полимер, поэтому имеет незначительное влияние на поток ионов лития между катодом и анодом. Добавление этого тонкого слоя не изменяет срок службы аккумулятора, но может иметь огромную разницу со стороны безопасности.

В дополнение к литий-ионным батареям, эта технология будет работать в любой батарее, в том числе цинковых, алюминиевых и других металлических аккумуляторах.


  Источник: infuture.ru
 



Поделиться с друзьями:


Другие новости по теме
 
Вы не авторизованный пользователь. Чтобы воспользоваться всеми возможностями сайта, зарегистрируйтесь.
 

Комментарии

Добавление комментария
Ваше имя
Ваш Email
Код Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить код
Введите код