Un material subțire pentru a suprima evadarea termică
Ceva de așteptat: LG Chem a dezvoltat un material inovator de suprimare termică care ar putea reduce considerabil riscul de incendiu în bateriile cu litiu-ion. Cauza principală a incendiilor bateriei, evadarea termică are loc atunci când anodul și catodul din interiorul bateriei intră în contact neintenționat unul cu celălalt. Interacțiunea provoacă un scurtcircuit și generează o cantitate imensă de căldură, rezultând adesea în incendiu.
Denumit în mod oficial un strat ranforsat de siguranță (SRL), materialul compozit măsoară doar un micrometru grosime – sau aproximativ 1/100 din grosimea unui păr uman. Este proiectat să se așeze între stratul catodic și colectorul de curent (o folie de aluminiu care funcționează ca o cale pentru electroni) într-o baterie și acționează ca o siguranță sensibilă la temperatură.
Când temperatura unei baterii crește peste intervalul normal de funcționare (de obicei între 90 de grade Celsius și 130 de grade Celsius), SRL-ul reacţionează și își modifică structura moleculară pentru a suprima fluxul de curent. Potrivit LG Chem, rezistența electrică a materialului crește cu 5.000 ohmi pentru fiecare creștere cu un grad Celsius a temperaturii. De asemenea, este reversibil, ceea ce înseamnă că curentul poate curge normal din nou odată ce temperaturile revin.
În testele de impact și penetrare, bateriile echipate cu SRL fie au reușit să prevină un incendiu, fie să-l stingă la scurt timp după prima apariție a flăcărilor, ocolind un eveniment de evadare termică.
Aceasta nu este prima încercare de a folosi un material sensibil la temperatură într-o baterie pentru siguranță, dar poate fi cea mai de succes. După cum subliniază LG Chem, metodele anterioare au dus la o densitate energetică redusă și au avut timpi de reacție lenți.
Tehnologia ar putea chiar să ajungă pe piață în viitorul apropiat. LG Chem a finalizat deja testele de verificare a siguranței cu bateriile mobile și se așteaptă să facă același lucru cu bateriile EV de mare capacitate în 2025.
Lee Jong-gu, CTO al LG Chem, a declarat că materialul poate fi aplicat producției de masă într-o perioadă scurtă de timp. „Vom îmbunătăți tehnologia de siguranță pentru a ne asigura că clienții pot folosi vehiculele electrice cu încredere și pentru a contribui la consolidarea competitivității noastre pe piața bateriilor.”
În revista Nature Communications a fost publicată o lucrare pe acest subiect intitulată „Thermal Runaway Prevention through Scalable Fabrication of Safety Reinforced Layer in Practical Li-ion Batteries”.
