I en undersøgelse offentliggjort i dag i Nature Communications skubbede en gruppe europæiske forskere to forskellige lithium-ion-batterier til bristepunktet, så de kunne observere, hvad der sker, når de fatalt overophedes. Hvorfor? For videnskaben, selvfølgelig!
NCOMMS7924 - Video 1
Som det viser sig, er batterioverophedning faktisk et ret stort problem. Lithium-ion-batterier kan findes i alt fra mobiltelefoner til elektriske køretøjer, og i sjældne tilfælde kan de svigte på grund af "termisk løbsk", en proces, hvor øgede temperaturer starter en kædereaktion, der får batteriet til at blive varmere og varmere - nogle gange faktisk forårsager det eksplodere. Denne type fejl menes at have bidraget til en brand, der førte til et fatalt flystyrt tilbage i 2010 - og det er af bekymring for denne risiko, at
nogle flyselskaber vil snart standse bulkforsendelser af lithium-ion-batterier.Anbefalede videoer
Der vides ikke meget om de mekanismer, der fører til termisk flugt, så for at få lidt indsigt i processen gjorde forskerne, hvad enhver fornuftig videnskabsmand ville gøre - de sprængte nogle batterier i luften. For at udløse fejlen rettede de en koncentreret varmepistol mod over 200 grader Celsius (392 Fahrenheit) på et par roterende batterier og brugte "højhastighedssynkrotron Røntgencomputertomografi og radiografi, i forbindelse med termisk billeddannelse, for at spore udviklingen af indre strukturelle skader og termisk adfærd" under eksperiment.
NCOMMS7924 - Video 2
Med andre ord sprængte de to forskellige batterier med en strålepistol, indtil de døde, og filmede det hele med en CT-scanner og et infrarødt kamera. Resultaterne var ret afslørende: I det første batteri, som havde indbygget intern understøttelse, var materiale inde i cellen blev så varmt, at det til sidst sprøjtede smeltet væske og overophedet gas ud af dens top. I det andet batteri (som ikke havde en intern støtte) endte cellen med bogstaveligt talt at blæse sit låg.
Takket være optagelserne var forskerne i stand til at få stor indsigt i "nøglenedbrydningstilstande, herunder gasinduceret delaminering, elektrodelagskollaps og udbredelse af strukturel nedbrydning." Håbet er, at denne information vil føre til store forbedringer i designet af lithium-ion-batterier, der forbedrer deres sikkerhed.
Redaktørens anbefalinger
- Sikkert grafenbatteri vil ikke uventet bryde i flammer som lithium-ion
- Har du nogensinde spekuleret på, hvordan dyresyn er? Denne software vil vise dig
- Årtier senere vinder opfindere af lithium-ion-batterier Nobelprisen i kemi
- Disse smarte batterier genoplades på under 2 timer og holder længere end standard lithium-ion
- Rumvandring en succes, da astronauter opgraderer batterierne på ISS
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
