Sensör Teknolojisi Li-Ion Piller, Beş Kat Daha Hızlı Şarj Edilebilir

February 22, 2018

 


16 Şubat 2018  Warwick Üniversitesi'ndeki WMG'deki araştırmacılar, Lityum-iyon pillerin iç sıcaklıkları ve elektrot potansiyelleri için yeni bir test geliştirdiler ve pillerin, önerilen şarj limitlerinden beş kat daha hızlı şekilde şarj edilebileceğini buldular.

Yeni teknoloji ile, bataryanın normal çalışması esnasında performans düşüşü yaşanmamış ve piyasada satılan standart bataryalarda test edilmiştir. Bu yeni teknoloji, pil malzemeleri bilimindeki gelişmelere, esnek pil şarj hızlarına, termal ve elektrik mühendisliğine, yeni pil malzemeleri araştırmalarına, motorlu taşıtlar ve ızgara gibi yüksek performanslı uygulamalar için enerji depolama sistemleri tasarımına yardımcı olma potansiyeline sahip olacak.

Bir pil aşırı ısınırsa, özellikle elektroliti için ciddi hasar tehlikesi vardır ve hatta elektrolitin hem yanıcı hem de önemli basıncın oluşmasına neden olan gaz oluşumuna neden olduğu tehlikeli durumlara yol açabilir. Anodun aşırı yüklenmesi, metalik dendritler oluşturması ve sonunda separatörün delinmesi ile katotla birlikte bir dahili kısa devreye neden olan ve dolayısıyla katastrofik başarısızlığa neden olan çok fazla Lityum elektroplama oluşturabilir.

Bunu önlemek için üreticiler, kaçınılması gereken önemli sıcaklık ve potansiyel seviyeleri düşündüklerine göre piller için maksimum şarj oranı veya yoğunluğu önermektedir. Ancak bugüne kadar bir aküde dahili sıcaklık testi (ve her bir elektrotun potansiyeli hakkında veri elde edilmesi), pillerin performansını önemli derecede etkilemeksizin uygulanabilir olmamıştır.

Üreticiler sınırlı, harici enstrümantasyonlara güvenmek zorunda kalmışlardır. 

Bununla birlikte, Warwick Üniversitesi'ndeki WMG'deki araştırmacılar, çeşitli biçim ve hedeflerin Lityum iyon pillerinin doğrudan, son derece kesin iç sıcaklık ve "her elektrot için" durum izlemesine olanak tanıyan yeni bir dizi yöntem geliştiriyor. Bu yöntemler, pilin normal çalışması sırasında performansını düşürmeden kullanılabilir ve piyasada bulunan otomotiv sınıfı pillerde test edilmiştir. Bu yöntemlerle elde edilen veriler, harici algılamadan çok daha kesin ve WMG, piyasada bulunan mevcut lityum pillerin önerilen en yüksek şarj oranından en az beş kat daha hızlı şarj edilebildiğini tespit edebildi.

WMG araştırmacılarının bu yeni doğrudan yerinde pil algılaması için geliştirdikleri teknoloji, minyatür referans elektrodları ve ısmarlama gerinim koruma katmanı boyunca uzanan Fiber Bragg Izgaralar (FBG) kullanmaktadır. Lifin üzerine, fluorlu etilen propilenin (FEP) bir dış cildi uygulandı ve korozif elektrolitten kimyasal koruma eklendi. Sonuç, pilin tüm önemli kısımlarıyla doğrudan temas edebilen ve pillerin çalışması sırasında verilen elektrik, kimyasal ve mekanik strese karşı hassas sıcaklık ve potansiyel okumalar yapabilen bir cihaz oluşmuştur.

WMG Doçent Dr Rohit Bhagat, projedeki araştırmacı, "Bu yöntem bize, hücre geometrisindeki olumsuz ve önceden kaçınılmaz değişiklikleri en aza indirgeyen ticari 18650 hücrelerinde kullanılmak üzere yeni bir enstrümantasyon tasarımı verdi. Cihaz, bir optik elyaf sıcaklık sensörü ile birleştirilmiş bir yerinde referans elektrodu içermektedir. Aynı tekniklerin kese hücrelerinde kullanılmak üzere geliştirilebileceğinden eminiz. "

"WMG'deki araştırma grubumuz bu soruna bir takım teknolojik çözümler üzerinde çalışıyor ve bu sadece yayınlamaya getirdiğimiz ilk şey. Bhagat, önümüzdeki yıl bu zorlukla ilgili diğer yenilikçi yaklaşımlarla ilgili çalışmalarımızı yayınlamayı umuyoruz "dedi.

 

 

Share on Facebook
Share on Twitter
Please reload

Arşiv
Please reload

Bizi Takip Edin
  • Instagram Social Icon
  • LinkedIn Social Icon
  • Facebook Basic Square
  • Twitter Basic Square

BATRON BATARYA

Yıldırım Beyazıt Mah. Aşık Veysel Blv. E.Ü. Tgb İdare Ve Kuluçka 5 No: 67 /4/12

Melikgazi / Kayseri / Türkiye

+90 352 502 53 45