Έξυπνη μπαταρία προειδοποιεί τον χρήστη προτού αναφλεγεί – Οι εφαρμογές

Δεν είναι σπάνια τα περιστατικά όπου μπαταρίες υπερθερμαίνονται και τυλίγονται στις φλόγες θέτοντας σε κίνδυνο από χρήστες συσκευών έως επιβάτες αεροσκαφών.

Χάρη στη νέα έξυπνη μπαταρία ιόντων-λιθίου που ανέπτυξαν επιστήμονες του αμερικανικού Πανεπιστημίου Στάνφορντ στην Καλιφόρνια οι περιπτώσεις αυτές αναμένεται να εκλείψουν. Κι αυτό διότι, η μπαταρία αυτή ενσωματώνει ένα σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης “που θα σώζει ζωές και περιουσίες” όπως αναφέρει χαρακτηριστικά η ερευνητική ομάδα υπό τον αναπληρωτή καθηγητή επιστήμης υλικών και μηχανικής Γι Τσούι.

Η νέα τεχνολογία μπορεί να ενσωματωθεί στις κοινές μπαταρίες που χρησιμοποιούνται ευρέως σε δισεκατομμύρια κινητά τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές, καθώς επίσης σε μεγαλύτερες μπαταρίες για αυτοκίνητα και αεροπλάνα.

—Βραχυκυκλώματα και φωτιά

Βραχυκυκλώματα και εκρήξεις μπαταριών μπορεί να συμβούν εξαιτίας της διείσδυσης μεταλλικών σωματιδίων ή σκόνης στο εσωτερικό της συσκευής, λόγω υπερβολικά γρήγορης φόρτισης ή πολύ χαμηλής θερμοκρασίας.

Σημειώνεται ότι το 2013 η Boeing «προσγείωσε» προσωρινά τον στόλο των νέων αεροσκαφών τύπου 787 Dreamliner, μετά από τις περιπτώσεις δύο μπαταριών που έπιασαν φωτιά για αιτίες που ακόμη δεν έχουν εξακριβωθεί.

Το 2006 η Sony ανακάλεσε εκατομμύρια μπαταρίες ιόντων λιθίου μετά από δέκα και πλέον αναφορές χρηστών για φορητούς υπολογιστές της ιαπωνικής εταιρείας που έπιασαν φωτιά. Η εταιρεία αναγνώρισε ότι στη διάρκεια της κατασκευής τους μικροσκοπικές μεταλλικές «ακαθαρσίες» είχαν εισχωρήσει στις μπαταρίες, προκαλώντας κάποια στιγμή βραχυκύκλωμα .

«Η πιθανότητα να συμβεί κάτι τέτοιο μπορεί να είναι μία στο εκατομμύριο. Παρ’ όλα αυτά παραμένει ένα μεγάλο πρόβλημα, λαμβάνοντας υπόψη ότι εκατοντάδες εκατομμύρια υπολογιστές και κινητά τηλέφωνα πουλιούνται κάθε χρόνο. Θέλουμε να μειώσουμε την πιθανότητα της πυρκαγιάς στην μπαταρία σε μία στο ένα δισεκατομμύριο ή ακόμη και να τη μηδενίσουμε», δήλωσε ο Γι Τσούι.

—Ο διαχωριστής

Το σύστημα προειδοποίησης που αναπτύσσουν στο Στάνφορντ ανιχνεύει έγκαιρα το πρόβλημα και στέλνει μήνυμα στον κάτοχο της συσκευής ότι η μπαταρία θέλει αντικατάσταση.

Μια τυπική μπαταρία ιόντων λιθίου αποτελείται από δύο ηλεκτρόδια: μια άνοδο από άνθρακα και μια κάθοδο από οξείδια μετάλλων λιθίου με έναν υπερλεπτό διαχωριστή από πολυμερές που διατηρεί τα ηλεκτρόδια μακρυά. Εάν ο διαχωριστής καταστραφεί, η μπαταρία θα μπορούσε να βραχυκυκλώσει και να πυροδοτήσει το εύφλεκτο διάλυμα ηλεκτρολυτών που μεταφέρει τα ιόντα του λιθίου.

“Ο νέος διαχωριστής είναι κατασκευασμένος από το ίδιο υλικό που χρησιμοποιείται στις πλαστικές φιάλες” εξηγεί ο ερευνητής Ντένις Ζιούο που συμμετείχε στην έρευνα. “Το υλικό είναι πορώδες ώστε τα ιόντα λιθίου να μπορούν να ρέουν ανάμεσα στα ηλεκτρόδια κατά τη φόρτιση και το άδειασμα της μπαταρίας”.

Το ίδιο σύστημα θα μπορούσε να εφαρμοστεί και σε άλλου είδους μπαταρίες, όπως ψευδαργύρου, αλουμινίου και άλλων μετάλλων. Δεν μπορεί όμως να ενσωματωθεί σε μπαταρίες που έχουν υποστεί ζημιά συγκρούσεις ή άλλα ατυχήματα.

Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση “Nature Communications”.
Econews

econews