Plonas, bet revoliucinis. Vokiečiai sunaikins mūsų elektromobilius, kad nesunaikintų mūsų (1)
Iš išorės nieko nematyti, bet viduje vyksta magija.
© Gamintojo nuotr. (Atvira licencija)
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Ar pagaliau elektromobilių akumuliatorių gaisrų pabaiga? Duomenys rodo, kad tai nėra tokia didelė grėsmė, kaip mus verčia manyti, tačiau idealiu atveju elektromobilių gaisrų skaičius sumažėtų iki nulio. Vokiečiai turi sprendimą.
Įsivaizduokite ličio jonų akumuliatorių, kuris susinaikina dar nespėjęs užsidegti. Jo esmė – kontroliuojamas lydymasis, grandinės nutraukimas ir katastrofos užgesinimas pačioje pradžioje. Šis paprastas sprendimas yra neįprastos formos vokiečių inovacijos pagrindas: plonas metalo sluoksnis, nusodintas ant polimerinės folijos, kuris perkaitęs išsilydo ir nutraukia elektros tiekimą.
Fraunhofer FEP instituto mokslininkai sukūrė nepertraukiamą ritininiu būdu paduodamą gamybos procesą, kurio metu ant polimerinių folijų nusodinami itin ploni vario arba aliuminio sluoksniai. Dangos storis iš kiekvienos pusės yra tik 1 µm, o pačios pagrindinės folijos storis – 12 µm, kaip pranešama, tokio pat storio kaip ir tradicinių metalinių folijų. Kodėl tai taip svarbu? Nes atsisakius metalo ir pasirinkus polimerines folijas, akumuliatorių blokas tampa lengvesnis, taigi ir didesnis energijos tankis kilogramui. Svarbiausia, kad išbandyti elementai demonstravo panašų našumą ir tarnavimo laiką kaip ir tradiciniai, o jei to nepakako, juose yra anksčiau minėtas „saugiklis“.
|
Ličio jonų akumuliatorių terminis išsiveržimas dažnai sukelia gaisrus, nes paprastai užtenka vos vienam elementui užsidegti, kad sukeltų domino efektą. Dėl to polimeras tampa revoliucingas – jis lydosi kritinėje temperatūroje, veikia kaip saugiklis ir nutraukia maitinimą, kol jis tampa pavojingas. Pats gamybos procesas taip pat yra išradingas, nes mokslininkai jau pademonstravo gebėjimą gaminti iki 60 cm pločio plėveles pramoniniu greičiu ir teigia, kad elektronų pluošto nusodinimas su būgno aušinimu apsaugo nuo terminio pažeidimo nusodinimo metu. Visa tai suteikia galimybę padidinti mastelį ir sumažinti tiesiog saugesnių akumuliatorių gamybos sąnaudas.
Nors pati technologija yra daug žadanti, lieka keletas klausimų. Tokių plėvelių bandymai iki šiol daugiausia buvo sutelkti į maišelio tipo elementus, todėl duomenų apie cilindrinius ir prizminius elementus vis dar yra nedaug. Galutinės išlaidos taip pat šiuo metu yra paslaptis, nes galutines metalo sąnaudas gali neutralizuoti brangi polimerų ir elektronų pluošto nusodinimo įranga. Tikslios lydymosi temperatūros, kuri neleidžia tokiam saugikliui suveikti esant ekstremalioms temperatūroms, greitam įkrovimui ar tiesiog ilgai važiuojant dideliu greičiu, nustatymas taip pat yra ginčytinas klausimas. Tai tikrai įmanoma pasiekti, tačiau visa tai tiesiog reikalauja tolesnių tyrimų.
Pakeitus dalį metalo polimeru, elektriniai automobiliai galėtų tapti lengvesni, saugesni ir efektyvesni. Tai taip pat galėtų sukelti revoliuciją kasdienių įtaisų, įskaitant išmaniuosius telefonus, akumuliatorių srityje, kurie automatiškai išsijungia dar nesprogę. Tačiau dar teks palaukti didelių pranešimų, kad šie laboratoriniai eksperimentai pagaliau būtų pritaikyti realiame pasaulyje.
