En ny måde at sætte flammehæmmer i et lithium-ion-batteri

(Phys.org) – Et team af forskere ved Stanford University har fundet en ny måde at indføre flammehæmmere i et lithium-ion-batteri for at forhindre brande i at opstå. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , holdet beskriver deres teknik og deres resultater, når de tester den.

Rapporter om telefoner og hoverboards, der brænder på grund af kortslutninger i batterier, har forårsaget alarm i den personlige elektronikindustri - både af brugere og dem, der fremstiller enhederne. Desværre, indtil nu, ingeniører har ikke været i stand til at løse problemet fuldstændigt. De fleste af sådanne bestræbelser involverer rekonstruktion af enheder for at forhindre kortslutning og dermed overophedning, eller forsøg på at sætte flammehæmmer direkte i batterierne. Ingen af ​​metoderne har vist sig at være helt tilfredsstillende. Re-engineering løser ikke altid problemet, og tilføjelsen af ​​flammehæmmer reducerer batteriets effektivitet i høj grad. I denne nye indsats, forskerne beskriver en tilgang, der indtil videre ser ud til at tilbyde en vis hjælp - den forhindrer ikke overophedning i at forekomme, men det er i stand til at forhindre brand.

Den nye tilgang går ud på at indkapsle en almindelig flammehæmmer kaldet triphenylphosphat i en ekstremt lille kappe lavet af plastfibre og derefter indsætte flere af dem i elektrolytten, der sidder mellem anoden og katoden. Skeden forhindrer retardanten i at komme i kontakt med elektrolytmaterialet, som er brandfarlig og kilden til de fleste batteribrande. Men plastikfibrene i kappen har et smeltepunkt på 160° Celsius - hvis den temperatur nås, plastikken smelter, og retardanten frigives til elektrolytten, hvilket standser en potentiel brand.

I testenheder, der bruger deres indkapslede flammehæmmere, forskerne rapporterer, at kapperne smeltede, og retardanten blev frigivet og smeltet sammen med elektrolytten på kun 0,4 sekunder, og på grund af det blev brande afværget.

I praksis, det formodes, at en sådan hændelse i en enhed ville initiere en hardwarefejl, før batteriet holdt op med at fungere, for at advare en bruger om, hvad der var sket. Derefter, en bruger vil formentlig også skulle købe et nyt batteri for at fortsætte med at bruge deres enhed, som ville overleve overophedningshændelsen.

© 2017 Phys.org