Pil nasıl daha güvenli hale getirilir? Endüstri: Kademeli iyileştirme, yıkımdan daha güvenilirdir

Yabancı medya The Verge'e göre piller bazen patlıyor. Bu patlama videoları korkutucu ama bilim insanları ve startuplar daha güvenli piller üretmek için çok çalışıyor. Güvenlik sorununu kesin olarak çözmeyi umarak pil tasarımını geliştiriyor ve yeni malzemeleri test ediyorlar. Ancak her yöntemin bir tuzağı var gibi görünüyor ve şu anda en pratik çözüm, en sıkıcı çözüm olabilir.

Pili iyileştirmenin üç stratejisi vardır: yanıcı sıvıyı katı pil olarak kullanmaktan kaçının; Pil modülünü yanmaz hale getirin; Pilin mevcut işlevsel özelliklerini biraz değiştirin. En azından piller açısından bu değişim yavaş yavaş gelebilir.

Pil yanması sorununa karşı yaygın olarak abartılı bir çözüm katı pillerdir. Fikir basit: yanıcı sıvı elektrolitler yerine elektrolit olarak katı malzemeleri kullanın; Katı pillerin alev alması pek olası değildir. Ancak iyonların katı içinde hareket etmesi sıvıya göre daha zordur, bu da katı pillerin tasarımının zor, pahalı olduğu ve performans sorunları yaşayabileceği anlamına gelir.

Katı pil yapmanın üç ana yöntemi vardır. Tufts Üniversitesi'nde malzeme bilimci olan ve katı bir pil şirketi olan Ionic Materials'ın kurucusu Michael Zimmerman, elektrolit yapmak için seramik, cam veya polimerleri kullanabileceğinizi açıkladı.

Seramik ve cam kırılgandır. Bir kez baskı uyguladığınızda kolayca kırılırlar. Ayrıca büyük miktarlarda üretilmeleri zordur ve bazen üretim sürecinde zehirli gazlar yayarlar. Polimerler açısından bazıları iyonları iletebilir, ancak genellikle yalnızca aşırı yüksek sıcaklıklarda çalışırlar. Zimmerman'ın ekibi iyonları oda sıcaklığında ileten ama aynı zamanda alev geciktirici olan bir polimer geliştirdi.

Şu anda İyonik malzemeler pil üreticileriyle işbirliği yapıyor. Zimmerman önümüzdeki iki ila üç yıl içinde bu tür piller üretmeyi umuyor.

Daha güvenli piller bulmanın bir başka stratejisi de elektrolitin, hala sıvı olmasına rağmen yanmaz hale getirilmesidir. Surya Moganty, NOHMs Technologies'in Teknolojiden Sorumlu Başkanıdır. Tuzlara benzeyen ancak oda sıcaklığında sıvı olan "iyonik katılar" kullanarak elektrolitler geliştiriyorlar.

Bu malzemeyi elektrolite koymak onları alev geciktirici hale getirecek ancak pil ömrü de sorunlu olacaktır. NOHMs, teknolojisini kullanan pilin 500 döngüye dayanmasını sağlamak amacıyla formülü geliştiriyor.

Artık en etkili strateji, pil tasarımını büyük ölçüde değiştirmek ve pili yeniden şekillendirmek değil, pilin mevcut özelliklerini incelemek ve ardından onu yavaş yavaş geliştirmek olabilir. Örneğin pil, pilin çalışmasını izlemek ve bir sorun olup olmadığını tespit etmek için kullanılan bir pil yönetim sistemini zaten içerir. Bu tür sistemleri daha iyi hale getirmek yararlı bir çözümdür. Sonuçta yönetim sistemi zaten her bataryanın bir parçası ve üreticilerin yeni teknolojileri entegre etmek için yenilikçi ve pahalı yollar bulmasına gerek yok.

"İşletmeler, özellikle pil sisteminin binlerce pilden oluştuğu büyük cihazlarda, pil verilerini toplamak için gelişmiş sensörler veya başka yöntemler kullanabilir." Pil araştırma enstitüsü Navigant Research'te analist olan Ian McClenny, "performansı standardı karşılamayan pilleri doğru bir şekilde tespit edebildiğini ve bunun da pil ömrünü uzatmaya yardımcı olduğunu" belirtti.

San Diego pil güvenliği şirketi Amionx bu yaklaşımı benimsiyor. Şirketin baş işletme sorumlusu Bill Davidson, SafeCore olarak bilinen yaklaşımının son savunma hattı olduğunu söyledi. SafeCore pilin bileşenlerini değiştirmez.

Diğer şirketler gibi Amionx da mevcut pil üreticilerine teknoloji lisansı vermeye odaklanıyor. Ancak ilerleme çok yavaş olursa, kendi pillerini üretip piyasaya sürmeyi düşünecekler. Davidson, "2019 yılında piyasada bu tür ürünleri göremezsem büyük hayal kırıklığı yaşarım" dedi.