Nyt materiale sigter mod at gøre lithium-ion-batterier mere sikre

Lithiumionteknologi bruges i batterier til de fleste elektroniske enheder i dag fra iPods og iPhones til bærbare computere, digitale kameraer og meget mere. Teknologien er blevet betragtet som sikker i årevis, men skader og produktionsfejl har ført til højt profilerede brande og små eksplosioner. For nogle få år siden bad flere bærbare batteriladere, at Sony skulle bruge hundredvis af millioner dollars på et massivt tilbagekøb af lithium-ion batteri.

Denne samme batteriteknologi bruges nu i hybridbiler og elbiler. lithium-ion-batterier sikret, udviklede Taiwans offentligt finansierede Industrial Technology Research Institute (ITRI) en ny polymer, STOBA (selvstændige terminerede oligomerer med hyperforgrenet arkitektur) for at forhindre overophedning. Polymeren sættes til katodematerialet inde i et lithium-ion batteri. "Brande eller eksplosioner i disse batterier er forårsaget af kortslutning," siger Wu Hung-chun, en forsker ved ITRI, og forklarer, at selv mindre mishandling som f.eks. at tabe håndsættet kan resultere i skader, der forårsager en kortslutning. Svaret var at udvikle STOBA, som undertrykker termisk varme i tilfælde af punktering eller anden alvorlig skade. Wu viste en video af test af en almindelig negle punktering et mobiltelefon batteri, som fik det til at varme op til over 650 grader og eksplodere. En anden test på et mobiltelefon batteri med STOBA teknologi så varmen kun 140 grader. Forskeren advarede om, at folk ikke burde prøve sådanne eksperimenter derhjemme.

ITRI arbejder for øjeblikket på en produktionsproces for STOBA, siger Wu og tilføjer, at teknologien kun vil tilføje ca. 2 eller 3 procent til de samlede omkostninger ved en lithium- ion-batteri.

"Teknologien er klar til lithium-ion-batterier, der bruges i elektroniske enheder, mobiltelefoner, bærbare computere, ikke noget problem," sagde han. ITRI ​​har allerede begyndt at teste STOBA på elbatterier.

Den taiwanske forskningsgruppe er ikke den første til at udvikle sikkerhedsteknologi til lithium-ion-batterier. Sony, Toshiba og andre lithium-ion batteriproducenter har arbejdet på at forbedre batterierne i årevis. For tre år siden annoncerede Panasonic et varmebestandigt isolerende lag i sine battericeller, der skulle holde batterierne overophedet i tilfælde af en kortslutning. ITRI meddelte også på torsdag en aftale om at arbejde med E-One Moli Energy til undersøge måder at gøre lithium-ion-batterier til hybridbiler og elbiler sikrere og mere effektive.

Den femårige aftale blev delvist udnyttet for at udnytte regeringens incitamenter til at fremme alternative energiprojekter og udnytte ny teknologi til lithium-ion-batterier.

E-One laver batterier til BMW's Mini E, en eksperimentel elbil, der anvender lithium-ion-batterier.

E-Ones nyeste elbilbatteriprototype, eTaxi BEV, koster US $ 100.000 i øjeblikket, giver en bil en rækkevidde på 120-150 miles (190-240 kilometer), før der skal oplades, oplades om to til fem timer og accelererer fra 0 til 60 miles i timen om 7 sekunder. Batteriet indeholder 5.000 celler sammenlignet med de 3 til 8 celler, der findes i almindelige bærbare batterier.