Bagaimana untuk menjadikan bateri lebih selamat? Industri: penambahbaikan secara beransur-ansur lebih dipercayai daripada subversi

Menurut media asing The Verge, bateri kadangkala meletup. Video letupan itu menakutkan, tetapi saintis dan syarikat pemula telah bekerja keras untuk membina bateri yang lebih selamat. Mereka menambah baik reka bentuk bateri dan menguji bahan baharu, dengan harapan dapat menyelesaikan masalah keselamatan sekali dan untuk semua. Tetapi setiap kaedah nampaknya mempunyai perangkap, dan penyelesaian yang paling praktikal pada masa ini mungkin yang paling membosankan.

Terdapat tiga strategi untuk meningkatkan bateri: elakkan menggunakan cecair mudah terbakar sebagai bateri pepejal; Jadikan modul bateri kalis api; Ubah suai ciri fungsi sedia ada bateri sedikit. Sekurang-kurangnya setakat bateri, perubahan ini mungkin berlaku perlahan-lahan.

Untuk masalah kebakaran bateri, penyelesaian yang digembar-gemburkan secara meluas ialah bateri pepejal. Ideanya mudah: gunakan bahan pepejal sebagai elektrolit dan bukannya elektrolit cecair mudah terbakar; Bateri pepejal tidak mungkin terbakar. Walau bagaimanapun, ia adalah lebih sukar untuk ion bergerak dalam pepejal daripada cecair, yang bermaksud bahawa bateri pepejal sukar untuk mereka bentuk, mahal dan mungkin mempunyai masalah prestasi.

Terdapat tiga kaedah utama untuk membuat bateri pepejal. Michael Zimmerman, seorang saintis bahan di Universiti Tufts dan pengasas bahan Ionic, sebuah syarikat bateri pepejal, menjelaskan bahawa anda boleh menggunakan seramik, kaca atau polimer untuk membuat elektrolit.

Seramik dan kaca rapuh. Sebaik sahaja anda menggunakan tekanan, ia mudah retak. Selain itu, ia sukar dihasilkan dalam kuantiti yang banyak dan kadangkala mengeluarkan gas toksik dalam proses pembuatan. Dari segi polimer, ada yang boleh mengalirkan ion, tetapi biasanya hanya berfungsi pada suhu yang sangat tinggi. Pasukan Zimmerman membangunkan polimer yang mengalirkan ion pada suhu bilik, tetapi juga merupakan kalis api.

Pada masa ini, bahan ionik bekerjasama dengan pengeluar bateri. Zimmerman berharap untuk membuat bateri sedemikian dalam masa dua hingga tiga tahun akan datang.

Satu lagi strategi untuk mencari bateri yang lebih selamat ialah menjadikan elektrolit itu sendiri kalis api, walaupun ia masih cair. Surya Moganty ialah Ketua Pegawai Teknologi NOHMs Technologies. Mereka membangunkan elektrolit menggunakan "pepejal ionik", yang serupa dengan garam tetapi cecair pada suhu bilik.

Meletakkan bahan ini ke dalam elektrolit akan menjadikannya kalis api, tetapi hayat bateri juga akan menjadi masalah. NOHMs sedang menambah baik formula dengan matlamat menjadikan bateri menggunakan teknologinya bertahan 500 kitaran.

Kini, strategi yang paling berkesan mungkin bukan mengubah reka bentuk bateri dengan ketara dan membentuk semula bateri, tetapi mengkaji ciri sedia ada bateri, dan kemudian memperbaikinya sedikit demi sedikit. Sebagai contoh, bateri sudah mengandungi sistem pengurusan bateri, yang digunakan untuk memantau operasi bateri dan mengesan sama ada terdapat masalah. Penyelesaian yang berguna adalah untuk menjadikan sistem sedemikian lebih baik. Lagipun, sistem pengurusan sudah menjadi sebahagian daripada setiap bateri, dan pengeluar tidak perlu mencari cara yang inovatif dan mahal untuk mengintegrasikan teknologi baharu.

"Perusahaan boleh menggunakan penderia termaju atau kaedah lain untuk mengumpul data bateri, terutamanya dalam peranti besar yang sistem baterinya terdiri daripada beribu-ribu bateri." Ian McClenny, seorang penganalisis dengan institut penyelidikan bateri Navigant Research, menegaskan bahawa "ia boleh mengesan dengan tepat bateri yang prestasinya tidak memenuhi standard, yang membantu memanjangkan hayat bateri."

Syarikat keselamatan bateri San Diego Amionx mengambil pendekatan ini. Bill Davidson, ketua pegawai operasi syarikat, berkata bahawa pendekatannya, dikenali sebagai SafeCore, adalah barisan pertahanan terakhir. SafeCore tidak mengubah komponen bateri itu sendiri.

Seperti syarikat lain, Amionx menumpukan pada teknologi pelesenan kepada pengeluar bateri sedia ada. Tetapi jika kemajuannya terlalu perlahan, mereka akan mempertimbangkan untuk membuat bateri mereka sendiri dan meletakkannya di pasaran. Davidson berkata, "Jika saya tidak melihat produk sedemikian di pasaran pada 2019, saya akan sangat kecewa."