ב מחקר שפורסם היום ב-Nature Communications, קבוצה של חוקרים אירופאים דחפה שתי סוללות ליתיום יון שונות לנקודת השבירה כדי שיוכלו לראות מה קורה כשהן מתחממות יתר על המידה. למה? למדע, כמובן!
NCOMMS7924 - סרטון 1
כפי שמתברר, התחממות יתר של הסוללה היא למעשה בעיה די גדולה. ניתן למצוא סוללות ליתיום יון בכל דבר, החל בטלפונים סלולריים וכלה בכלי רכב חשמליים, ובמקרים נדירים הן עלולות להיכשל עקב "בריחה תרמית". תהליך שבו טמפרטורות מוגברות מתחילות תגובת שרשרת שגורמת לסוללה להתחמם יותר ויותר - ולפעמים אכן גורמת לה לְהִתְפּוֹצֵץ. סביר להניח שסוג זה של כישלון תרם לשריפה שהובילה להתרסקות מטוס קטלנית עוד ב-2010 - ומרוב דאגה לסיכון זה כמה חברות תעופה בקרוב להפסיק משלוחים בכמויות גדולות של סוללות ליתיום יון.
סרטונים מומלצים
לא הרבה ידוע על המנגנונים שמובילים לבריחה תרמית, אז כדי לקבל קצת תובנות על התהליך, החוקרים עשו מה שכל מדען סביר היה עושה - הם פוצצו כמה סוללות. כדי להפעיל את הכישלון, הם כיוונו אקדח חום מרוכז ליותר מ-200 מעלות צלזיוס (392 פרנהייט) על זוג סוללות מסתובבות, והשתמשו ב"סינכרוטרון במהירות גבוהה טומוגרפיה ממוחשבת ורנטגן, בשילוב עם הדמיה תרמית, כדי לעקוב אחר התפתחות הנזק המבני הפנימי והתנהגות תרמית" במהלך לְנַסוֹת.
NCOMMS7924 - סרטון 2
במילים אחרות, הם פוצצו שתי סוללות שונות עם אקדח קרינה עד שמתו, וצילמו את כל העניין עם סורק CT ומצלמת אינפרא אדום. התוצאות היו די חושפניות: בסוללה הראשונה, שהייתה לה תמיכה פנימית מובנית, ה החומר בתוך התא התחמם עד כדי כך שבסופו של דבר התיז ממנו נוזל מותך וגז מחומם העליון שלה. בסוללה השנייה (שלא הייתה לה תמיכה פנימית) בסופו של דבר התא ממש ניפח את המכסה שלו.
הודות לצילומים, החוקרים הצליחו להשיג תובנות חשובות לגבי "מצבי השפלה מרכזיים, כולל דלמינציה המושרה על ידי גז, קריסת שכבת אלקטרודות, ו התפשטות של השפלה מבנית." התקווה היא שמידע זה יוביל לשיפורים משמעותיים בעיצוב של סוללות ליתיום יון שישפרו את סוללות הליתיום בְּטִיחוּת.
המלצות עורכים
- סוללת גרפן בטוחה לא תתפוצץ באופן בלתי צפוי בלהבות כמו ליתיום-יון
- תהיתם פעם מהי ראיית החיות? תוכנה זו תראה לך
- עשרות שנים מאוחר יותר, ממציאי סוללת ליתיום-יון זוכים בפרס נובל לכימיה
- הסוללות החכמות הללו נטענות תוך פחות משעתיים ומחזיקות מעמד עם ליתיום-יון סטנדרטי
- הליכת החלל הצליחה כאשר האסטרונאוטים משדרגים סוללות ב-ISS
שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.
