Battery fires

تعتبر البطاريات القابلة لإعادة الشحن رائعة لتخزين الطاقة وتشغيل الأجهزة الإلكترونية من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية.ومع ذلك، في البيئات الباردة، قد يكون من الصعب شحنها وقد تشتعل فيها النيران. أنا أستاذ في الهندسة الميكانيكية وكان مهتمًا بالبطاريات منذ الكلية.أنا الآن أقود أ مجموعة أبحاث البطارية في جامعة دريكسيل. في العقد الماضي فقط، شاهدت انخفاض أسعار بطاريات الليثيوم أيون كسوق الإنتاج لقد نمت أكبر من ذلك بكثير.التوقعات المستقبلية تتوقع أن يصل السوق آلاف جيجاوات ساعة سنويا بحلول عام 2030, ، زيادة كبيرة. لكن بطاريات الليثيوم أيون ليست مثالية – ويأتي هذا الارتفاع مصحوبًا بمخاطر، مثل ميلها إلى التباطؤ أثناء الطقس البارد وحتى اشتعال النيران. خلف بطارية الليثيوم أيون ال تخزين الطاقة الكهروكيميائية داخل البطاريات تعمل على تخزين الكهرباء على شكل أيونات.الأيونات هي ذرات ذات شحنة غير صفرية لأنها إما تحتوي على عدد كبير جدًا من الإلكترونات أو لا تحتوي على ما يكفي. عند توصيل سيارتك الكهربائية أو هاتفك، الكهرباء التي يوفرها المنفذ يحرك هذه الأيونات من القطب الموجب للبطارية...

في أ دراسة منشورة حديثا, ، نحن نصف تصميمنا لبطارية قابلة لإعادة الشحن ذاتية الإطفاء.فهو يحل محل الإلكتروليت الأكثر استخدامًا، وهو شديد الاشتعال - وهو وسط يتكون من ملح الليثيوم ومذيب عضوي - بمواد موجودة في طفاية حريق تجارية. يسمح الإلكتروليت لأيونات الليثيوم التي تحمل شحنة كهربائية بالتحرك عبر فاصل بين الأطراف الموجبة والسالبة لبطارية الليثيوم أيون.من خلال تعديل المبردات التجارية ذات الأسعار المعقولة لتعمل كإلكتروليتات للبطارية، تمكنا من إنتاج بطارية تطفئ نيرانها بنفسها. لقد عمل الإلكتروليت الخاص بنا بشكل جيد عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، من حوالي 100 إلى 175 درجة فهرنهايت (ناقص 75 إلى 80 درجة مئوية).البطاريات التي أنتجناها في المختبر بهذا الإلكتروليت تنقل الحرارة بعيدًا عن البطارية بشكل جيد للغاية، وتطفئ الحرائق الداخلية بفعالية. لقد أخضعنا هذه البطاريات لاختبار اختراق المسامير، وهي طريقة شائعة لتقييم سلامة بطارية أيون الليثيوم.القيادة أ مسمار من الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال بطارية مشحونة يحاكي ماس كهربائي داخلي.إذا اشتعلت النيران في البطارية، فإنها تفشل في الاختبار.عندما...