I choć historie opisujące tego typu wydarzenia były bardzo często nadmiernie nagłaśniane – zarówno przez media, jak i przeciwników elektrycznych pojazdów – to nie da się ukryć, że pewne zagrożenie pożarami faktycznie występuje. Z tego względu inżynierowie dokładają wszelkich starań, aby dostarczać jak najbezpieczniejszych akumulatorów.
Czytaj też: Ten akumulator powstał po 30 latach pracy. On musi przekonać cię do elektrycznego samochodu
Mówiąc dokładniej, chodziło o zjawisko znane jako ucieczka termiczna. Występuje ono między innymi w urządzeniach litowo-jonowych. Ten wariant jest najpowszechniej stosowanym, dlatego nie powinno dziwić, że to właśnie on jest łączony z przytoczonymi problemami. Jak przekonują autorzy nowej koncepcji, ich podejście doprowadziło do zmniejszenia ryzyka wybuchu bądź pożaru akumulatorów aż o 50 procent.
To znacząca redukcja, a sami zainteresowani dodają, iż ucieczka termiczna zachodzi, gdy katoda i anoda wewnątrz akumulatora przypadkowo stykają się ze sobą. Wywołuje to zwarcie, które prowadzi do powstawania ciepła. Wystarczy kilka sekund, aby temperatura nagle wzrosła do niemal 1000 stopni Celsjusza. Przy takiej wartości wizja pojawienia się ognia staje się jak najbardziej realna.
Warstwa materiału 100-krotnie cieńsza od ludzkiego włosa wystarcza do obniżenia ryzyka pożaru akumulatora w elektryku o 50 procent
Materiał od LG Chem ma stanowić skuteczne wyjście z sytuacji. Znany jako SRL (Safety Reinforced Layer) odpowiada za ograniczanie niekontrolowanego wzrostu temperatury. Jak działa ten mechanizm? Kluczem okazuje się blokowanie reakcji prowadzących do wzrostu temperatury na odpowiednio wczesnym etapie. A wszystko to przy grubości wynoszącej zaledwie 1 mikrometr!
SRL wprowadza się między katodę a kolektor prądu, czyli folię odpowiedzialną za przewodzenie prądu w akumulatorze. Szczegóły działania proponowanego podejścia zostały opisane na łamach Nature Communications. Członkowie zespołu badawczego porównują swój materiał do bezpiecznika, który pozwala na swobodny przepływ prądu do momentu, w którym temperatura przekroczy dopuszczalne progi.
Czytaj też: Poznajcie akumulator, który zmienia zasady gry, a wszystko dzięki zwykłej soli!
Nominalny zakres wynosi 90-130 stopni Celsjusza, dlatego wyjście poza niego wywołuje odpowiednią reakcję SRL. Wtedy też przepływ prądu zostaje zatrzymany, co prowadzi do spadku zagrożenia przegrzaniem. Co istotne, po spadku temperatury sytuacja wraca do normy, dzięki czemu akumulator może normalnie funkcjonować. Poza tym warto zwrócić uwagę na kwestię łatwej integracji tej technologii z istniejącymi procesami produkcyjnymi. Z tego względu istnieje realna szansa na wprowadzenie opisywanego rozwiązania do masowej produkcji już w najbliższym czasie. Jak widać, od pojawienia się problemu do opracowania sposobów na jego redukcję nie potrzeba było dużo czasu.