I en studie publicerad idag i Nature Communications pressade en grupp europeiska forskare två olika litiumjonbatterier till bristningsgränsen så att de kunde observera vad som händer när de överhettas dödligt. Varför? För vetenskapen såklart!
NCOMMS7924 - Video 1
Som det visar sig är batteriöverhettning faktiskt ett ganska stort problem. Litiumjonbatterier finns i allt från mobiltelefoner till elfordon, och i sällsynta fall kan de misslyckas på grund av "termisk flykt", en process där ökade temperaturer sätter igång en kedjereaktion som gör att batteriet blir varmare och varmare - ibland faktiskt explodera. Denna typ av fel tros ha bidragit till en brand som ledde till en dödlig flygkrasch redan 2010 - och det är av oro för denna risk att
vissa flygbolag kommer snart upphöra med bulktransporter av litiumjonbatterier.Rekommenderade videor
Inte mycket är känt om de mekanismer som leder till termisk flykt, så för att få lite insikt i processen gjorde forskarna vad vilken vettig forskare som helst skulle göra - de sprängde några batterier. För att utlösa felet riktade de en koncentrerad värmepistol mot över 200 grader Celsius (392 Fahrenheit) på ett par roterande batterier och använde "höghastighetssynkrotron" Röntgendatortomografi och radiografi, i samband med värmeavbildning, för att spåra utvecklingen av inre strukturella skador och termiskt beteende" under experimentera.
NCOMMS7924 - Video 2
De sprängde med andra ord två olika batterier med en strålpistol tills de dog, och filmade det hela med en CT-skanner och en infraröd kamera. Resultaten var ganska avslöjande: I det första batteriet, som hade inbyggt internt stöd, material inuti cellen blev så varmt att det så småningom sprutade ut smält vätska och överhettad gas dess topp. I det andra batteriet (som inte hade ett internt stöd) slutade cellen med att bokstavligen blåste locket.
Tack vare filmen kunde forskarna få stora insikter i "nyckelnedbrytningslägen inklusive gasinducerad delaminering, kollaps av elektrodskikt och spridning av strukturell degradering." Förhoppningen är att denna information ska leda till stora förbättringar i designen av litiumjonbatterier som förbättrar deras säkerhet.
Redaktörens rekommendationer
- Säkert grafenbatteri kommer inte oväntat att brinna i lågor som litiumjon
- Har du någonsin undrat hur djursyn är? Denna programvara kommer att visa dig
- Decennier senare vinner uppfinnarna av litiumjonbatterier Nobelpriset i kemi
- Dessa smarta batterier laddas på mindre än 2 timmar och håller längre än standard litiumjon
- Rymdpromenaden blev en framgång när astronauter uppgraderar batterierna på ISS
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsarna att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
