Patlamayan Lityum İyon Pil Teknolojisi

Geleceğin teknolojisi olarak tanımlanan lityum iyon piller, eğer fazla şarj edilmişse veya kısa devre yapmışsa patlama tehlikesi ile karşı karşıyadır. Amionx'un patentli teknolojisi, lityum iyon pillerinin aşırı şarj, kısa devre veya ısıdan dolayı yangın veya patlamanın olmasını engelliyor. Detaylar haberimizde.

A- A+

09.01.2019 tarihli yazı 7068 kez okunmuştur.

Piller bizim can damarımızdır. İlk olarak 1991 yılında Sony tarafından ticarileştirilmiş olan lityum iyon pilleri, neredeyse hemen hemen tüm teknolojinin rahat kullanımını sağlıyor. Telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, kablosuz kulaklıklar, kablosuz elektrikli aletler-elektrikli araçlar bile.

Genellikle, lityum-iyon pilleri oldukça güvenlidir. Fakat eğer bir pil fazla şarj edilmişse veya bir kısa devre yapmışsa, alev alabilir ve patlayabilir. Ne yazık ki, pillerin bu şekilde ateşlenmesi zaman zaman insanlara zarar vermekte ve üreticiler için büyük sıkıntılara yol açmaktadır.

Lityum pillerinin sağladığı yüksek kapasiteli, düşük maliyetli enerji deposuna olan talebin artmasıyla, mühendisler bu pilleri daha güvenli hale getirme konusunda birçok çalışma yaptılar. Kaliforniya’da bir şirket olan Amionx, pillerde meydana gelen patlama riskini azalttıklarını ve 2019’un sonunda ticari bir üründe kullanmak için lisans almayı beklediklerini belirtti.

Bir lityum iyon pil, kimyasal enerjiyi pozitif yüklü lityum iyonları ve negatif yüklü elektronlar şeklinde depolar. Elektronları ve iyonları aynı anda anotlarından katotlarına taşıyarak bu enerjiyi elektriğe dönüştürür.

►İlginizi Çekebilir: LiPo Piller ve Özellikleri

Elektronlar ve iyonlar farklı yollar kullanır: elektronlar bir cihaza güç vermek için harici bir devreden geçerler, iyonlar lityum hücrenin ortasından geçer. Burada iyonlar, içinde organik bir çözücüyle ıslatılmış ve lityum tuzu ile ekilmiş, ayırıcı olarak adlandırılan, içinde delikler bulunan ince bir polimerden oluşan bir elektrolitten geçirilir. Elektronları işlemek için, her iki elektrotun dış kenarı boyunca, akım toplayıcı adı verilen metalik bir şerit bulunur.

Amionx, SafeCore adlı patentli batarya teknolojisinin, bir bataryanın termal kaçak nedeniyle patlayacağı ya da alev alacağı ihtimalini azalttığını söyledi. Bu durum, batarya yüksek voltajda aşırı şarj olduğunda veya iki elektrot arasında dahili bir kısa devre olması durumunda çözücüyü buharlaştırarak oluşabilir. Bunun olmasını engellemek için Amionx, her elektrot ve ilgili akım toplayıcısı arasına ultra ince bir malzeme tabakası (sadece 1 ile 5 mikrometre kalınlığında, insan saçından daha ince) eklediğini belirtti. (Şirket, ucuz ve yaygın olarak bulunabileceğini söylemek dışında ne tür malzeme kullandığını açıklamamaktadır.)

Akım, voltaj veya sıcaklıkta ani bir yükselme ile tetiklendiğinde, bu katman hızla ayrışır ve hücre içinde bir hava boşluğu yaratır. Bu katmanın etkisi, elektronların artık bir elektrottan akım toplayıcısına kolayca geçememesi ve diğer tarafa alınmamasıdır. Amionx’un işletme müdürü Bill Davidson “Bir sigorta gibi düşünün” diyor. “Kelimenin tam anlamıyla hücrenin içinde elektrik akışını kesen bir boşluk yaratıyoruz.”

Amionx, SafeCore katmanının eklenmesi ile bir pilin kapasitesinin yüzde 1 ile 3 arasında düştüğünü fakat pil ömrünün uzadığını söylüyor. Amionx şimdi SafeCore'u üreticilere lisanslamaya çalışıyor ve şirket yöneticileri, ev enerji depolama sistemleri veya elektrikli araçlar gibi güvenlik endişelerinin yüksek olduğu yerlerde lityum pilinin yararlı olacağına inanıyor.

Georgia Teknoloji Enstitüsü’nde Kimya mühendisi olan Paul Kohl ve Kansas Üniversitesi’nde Makine mühendisi olan Huazhen Fang, Amionx’in daha önce görmedikleri pil güvenliği konusunda benzersiz bir yaklaşım izlediğini söylüyor. Araştırmalar öncelikle ayırıcı, elektrolit veya pil etrafındaki devre üzerine odaklanmıştır. Fang, “Diğer birçok Ar-Ge çalışmasına kıyasla bu teknoloji daha pratik ve kısa vadede ticarileşmeye daha uygun olabilir” dedi.

Yazar: Pelda Gezer

Kaynak:

►spectrum.ieee.org
►cnet.com