Jako separátor se v současnosti používá pásek z polyolefinu. Jeho funkcí je zabránit vzájemnému dotyku kladné a záporné elektrody, tedy eliminovat riziko zkratu. V opačném případě dojde ke zkratu a následnému vznícení elektrolytu.
Podívejte se, jak to vypadá a dopadne, když se vznítí baterie mobilu |
Jedním z řešení, jak tomu lze předejít, je nahrazení běžného roztoku nehořlavým pevným elektrolytem. To by ovšem podle výzkumníka Gabriela Veitha z National Ridge National Laboratory vyžadovalo změnu výrobního procesu. Se svým týmem složeným ze zaměstnanců národní laboratoře Oak Ridge a Rochesterské univerzity proto začal hledat způsob, jak eliminovat riziko vznícení Li-ion baterie při jejím pádu či nárazu.
Inspiraci přitom našel při obyčejné hře s dětmi. Konkrétně ve chvíli, kdy si všichni hráli se směsí kukuřičného škrobu a vody. Tedy s tekutým škrobem, jehož viskozita se mění s rychlostí deformace. Při pomalém vnořování se totiž chová jako kapalina, avšak při prudkém úderu naopak jako pevná látka. Prudce padající předmět se do něj jednoduše nezaboří. Jde o takzvanou nenewtonskou tekutinu, tedy nelineárně viskózní látku, v jejímž případě neplatí Newtonův zákon viskozity.
Veithův tým podle portálu Phonearena během výzkumu zjistil, že stejné vlastnosti lze u běžných Li-ion akumulátorů docílit přidáním práškového oxidu křemičitého do běžně používaného elektrolytu. Důležitým aspektem je přitom rovnoměrná velikost částeček. Jen v takovém případě totiž podle Veitha dojde k homogennímu rozptýlení v elektrolytu a vše funguje podle předpokladu.
„Pokud nejsou rovnoměrné velikosti, pak je kapalina (elektrolyt) při nárazu méně viskózní. A to je špatně,“ dodal Veith.
Současným cílem výzkumníků je vytvoření baterie, která by byla schopna dodávat energii i v případě jejího částečného poškození. K vytvrzení elektrolytu a tedy zamezení vzájemného dotyku obou elektrod by mělo dojít zejména v místě nárazu.
To s sebou ovšem přináší jiné nároky na výrobní proces. V současnosti se totiž elektrolyt do pouzdra akumulátoru vstřikuje a následně se pouzdro utěsní. Nový elektrolyt by ovšem v takovém případě hned ztuhl. A tak se jako řešení ukázala možnost přidání práškového oxidu křemičitého ještě před vstříknutím elektrolytu, a to ve formě slabé vrstvy na separátoru.
Nová technologie by mohla najít uplatnění ve všech průmyslových oborech, kde se Li-ion akumulátory v současnosti používají. Ačkoli sami výzkumníci vidí její využití hlavně v souvislosti s drony, tak své opodstatnění by měla i v mobilním průmyslu. Vzněcující se Li-ion baterie totiž potrápily již nejednoho mobilního výrobce. A to včetně Samsungu.
Ten musel koncem roku 2016 právě kvůli vzněcujícím se bateriím stáhnout z trhu tehdejší vrcholný model Note 7. Původní baterie měly příliš malý vnější plášť, uvnitř stěsnané komponenty tak mohly zkratovat. A bez problémů se neobešly ani nové baterie, v jejichž případě ke vznícení vedly produkční vady (více viz Záhada vybuchujících Notů 7 odhalena. Samsung se přiznal).
