In einem Studie heute veröffentlicht In Nature Communications hat eine Gruppe europäischer Forscher zwei verschiedene Lithium-Ionen-Batterien bis zum Bruch gebracht, um zu beobachten, was passiert, wenn sie tödlich überhitzen. Warum? Für die Wissenschaft natürlich!
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Wie sich herausstellt, ist die Überhitzung des Akkus tatsächlich ein ziemlich großes Problem. Lithium-Ionen-Batterien sind in allem zu finden, von Mobiltelefonen bis hin zu Elektrofahrzeugen, und in seltenen Fällen können sie aufgrund eines „thermischen Durchgehens“ ausfallen Prozess, bei dem erhöhte Temperaturen eine Kettenreaktion auslösen, die dazu führt, dass die Batterie immer heißer wird – manchmal sogar sogar explodieren. Es wird angenommen, dass diese Art von Versagen zu einem Brand beigetragen hat, der 2010 zu einem tödlichen Flugzeugabsturz führte – und aus Sorge vor diesem Risiko ist dies der Fall
einige Fluggesellschaften wird bald Massenlieferungen einstellen von Lithium-Ionen-Batterien.Empfohlene Videos
Über die Mechanismen, die zum thermischen Durchgehen führen, ist nicht viel bekannt. Um einen Einblick in den Prozess zu gewinnen, taten die Forscher das, was jeder vernünftige Wissenschaftler tun würde: Sie sprengten einige Batterien. Um den Fehler auszulösen, richteten sie eine konzentrierte Heißluftpistole bei über 200 Grad Celsius (392 Fahrenheit) auf ein Paar rotierender Batterien und verwendeten ein „Hochgeschwindigkeits-Synchrotron“. Röntgen-Computertomographie und Radiographie in Verbindung mit Wärmebildgebung, um die Entwicklung innerer Strukturschäden und des thermischen Verhaltens zu verfolgen.“ Experiment.
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Mit anderen Worten: Sie beschossen zwei verschiedene Batterien mit einer Strahlenkanone, bis sie tot waren, und filmten das Ganze mit einem CT-Scanner und einer Infrarotkamera. Die Ergebnisse waren ziemlich aufschlussreich: Im ersten Akku, der über eine integrierte interne Unterstützung verfügte, war der Das Material in der Zelle wurde so heiß, dass schließlich geschmolzene Flüssigkeit und überhitztes Gas herausspritzten seine Spitze. Bei der zweiten Batterie (die keine interne Stütze hatte) explodierte die Zelle im wahrsten Sinne des Wortes.
Dank des Filmmaterials konnten die Forscher wichtige Einblicke in „wichtige Degradationsmodi gewinnen, darunter gasinduzierte Delaminierung, Zusammenbruch der Elektrodenschicht usw.“ Ausbreitung des Strukturverfalls.“ Die Hoffnung besteht darin, dass diese Informationen zu erheblichen Verbesserungen im Design von Lithium-Ionen-Batterien führen werden, die ihre Lebensdauer verbessern Sicherheit.
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