אנדרואיד

מניעת פיצוצים של סוללת ליתיום-יון עם יהלומים

ª∞Как осуществить свою мечту ª∞ исполнить ª∞желание ª∞Опус фильм ª∞Интернет бизнес ª∞магия

ª∞Как осуществить свою мечту ª∞ исполнить ª∞желание ª∞Опус фильм ª∞Интернет бизнес ª∞магия

תוכן עניינים:

Anonim

בהשוואה לטכנולוגיות סוללה אחרות, לסוללות ליתיום יון (Li-ion) יש צפיפות אנרגיה גבוהה יחסית ואורך חיים ארוך. התפתחותם לאורך השנים אפשרה להם להיות טכנולוגיית הסוללות שבחרתם במספר תחומים.

אלה כוללים הפעלת אלקטרוניקה ניידת ורכבים חשמליים. למרות שהם בעלי מאפיינים רצויים ועולים על ביצועים טובים יותר של טכנולוגיה זמינה מסחרית, אולם הם אינם ללא בעיותיהם.

סוללות ליתיום יכולות להתפוצץ בצורה מסוכנת בתנאים הנכונים. זו סיבה לדאגה רבה. הסכנה הפוטנציאלית שלהם היא כזו שחברות תעופה מאפשרות רק לטכנולוגיית הסוללה הזו בכבודה המובילה.

כשנושא סוללות ה- Li-ion המתפוצץ עולה, מיד עולה על דעתו Galaxy Galaxy Note 7 הידוע לשמצה. בסופו של דבר מספר סוללות של מכשיר סמסונג זה פשוט התפוצצו.

גם המחלוקת הקשורה לרחבי הרחף המתפוצצים צצה. המכנה המשותף בין שני התרחישים הללו הוא שהפיצוצים היו כתוצאה מסוללות Li-ion לקויות.

בעוד ששני המקרים הללו קיבלו תשומת לב רבה, מכשירים אחרים המכילים סוללות ליתיום התפוצצו בעבר. למרות שמדובר בנדירות עם סוללות מבוקרות באיכות כנדרש, סוללת Li-Ion המתפוצצת היא סיכון רציני שלא צריך להקל ראש בו.

קבוצה של חוקרים מאוניברסיטת דרקסל הכירו בכך שעדיין קיימים סיכונים הקשורים לטכנולוגיית הסוללה הזו והעלו טוויסט מעניין לסיפור זה. הם משתמשים ביהלומים כדי להפוך את הסוללות ליציבות יותר! אני באמת רוצה לספר לכם הכל על הפיתרון החדשני הזה, אך ראשית, בואו נעבור קצת מידע רקע.

המרכיבים העיקריים בסוללה הם כדלקמן:

  • מסופים חיוביים ושליליים: אלה נקודות המגע עבור ציוד חשמלי. הם מאפשרים לחשמל לעבור מהסוללה לציוד.
  • אנודה וקטודה: תגובות כימיות מתרחשות באלקטרודות אלו האחראיות לייצור זרם.
  • אלקטרוליט: זהו מדיום המאפשר זרימת מטען בין הקתודה לאנודה.

כיצד סוללות ליתיום יון נכשלות ומתפוצצות לאחר מכן

פיצוצים בסוללות Li-ion מתרחשים בעיקר בגלל מעגל הקצר של המסופים החיוביים והשליליים. היווצרות מבנים שנקראים דנדריטים בחלק הפנימי של הסוללות עלולה לגרום למעגלים הקצרים הללו.

קצר חשמלי הוא חיבור חשמלי הגורם לזרימת זרם מוגזמת ומייצר חום.

Dendrites הם הצטברות שיכולים להיווצר בחלק הפנימי של סוללת Li-ion.

בעיקרו של דבר, דנדריטים אלה מקצרים את המסופים החיוביים והשליליים של הסוללה, ומייצרים כמויות גדולות של חום ומצית את האלקטרוליט שבתוך הסוללה.

מרבית האלקטרוליטים דליקים. כאשר מציתים אותו, אלקטרוליט בדרך כלל יגרום לפיצוץ.

אמצעי בטיחות

למרבה המזל, מודדים מנגנוני בטיחות בסוללות Li-ion איכותיות.

אמצעים נוכחיים

על מנת למנוע היווצרות דנדרט, סוללות ליתיום הנמצאות כיום בשוק משתמשות באלקטרודה גרפיט הממולאת בליתיום. בעוד שתצורה זו מדכאת את היווצרות הדנדריט, היא גם מפחיתה את צפיפות האנרגיה של הסוללה.

אם אלקטרודה זו עשויה מליתיום טהור, הסוללות היו בעלות פי עשרה מהקיבולת הנוכחית שלהן. עם זאת, יש סיכוי גבוה יותר שהם יתפוצצו בגלל פוטנציאל מוגבר להיווצרות הדנדריט.

שיטה זו יעילה למדי. עם זאת, הסוללות האיכותיות המשנה נקביות נוטות לא להבין את זה בדיוק מה שעלול לגרום לפיצוצים. אמנם זה המקרה, אך השיטה שתואר בהמשך עשויה להיות מנגנון בטיחות טוב עוד יותר.

חוקרי דרקסל פתרון רומן

צוות דרקסל גילה פיתרון חדשני לשמירה על צפיפות האנרגיה של ליתיום טהור תוך שיפור הבטיחות. הם עיצבו סוללה העושה שימוש באלקטרודה ליתיום טהורה. על מנת לסתור את היווצרות הדנדריט הם מחדירים את תמיסת האלקטרוליט לננודיאמונד.

ננו-יהלומים הם יהלומים קטנים במיוחד.

הננודיאמונדים מצמצמים באופן דרסטי את הסיכון לתגובה כימית המתרחשת באלקטרודות וכתוצאה מכך להיווצרות דנדריט. ליתיום מצופה על אחת האלקטרודות במהלך פריקת הסוללה. הננודיאמונדים מאפשרים ציפוי אחיד, מונעים דנדריטים.

מחשבות אחרונות

הצוות מודה שבעוד שיטה זו יעילה למדי על סמך הבדיקות שלהם, קשה לומר שהשיטה שלהם הייתה מבטלת לחלוטין את היווצרות הדנדריט. עם זאת, שיטה זו מבטיחה למדי מכיוון שהיא משפרת את הבטיחות ומאפשרת סוללה בעלת קיבולת גבוהה יותר.