(Phys.org) - Een team van onderzoekers van Stanford University heeft een nieuwe manier gevonden om vlamvertragers in een lithium-ionbatterij te introduceren om brand te voorkomen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , het team beschrijft hun techniek en hun resultaten bij het testen ervan.

Meldingen van telefoons en hoverboards die vlam vatten als gevolg van kortsluiting in batterijen hebben voor alarm gezorgd in de persoonlijke elektronica-industrie, zowel door gebruikers als degenen die de apparaten maken. Helaas, tot nu toe, ingenieurs hebben het probleem niet volledig kunnen oplossen. De meeste van dergelijke inspanningen omvatten het opnieuw ontwerpen van apparaten om kortsluiting en dus oververhitting te voorkomen, of proberen vlamvertrager rechtstreeks in de batterijen te plaatsen. Geen van beide benaderingen is volledig bevredigend gebleken. Re-engineering lost het probleem niet altijd op en de toevoeging van vlamvertrager vermindert de efficiëntie van de batterij aanzienlijk. In deze nieuwe poging de onderzoekers beschrijven een aanpak die tot nu toe enige hulp lijkt te bieden - het houdt niet op dat oververhitting optreedt, maar het is in staat om brand te voorkomen.

De nieuwe benadering omvat het inkapselen van een veel voorkomende vlamvertrager, trifenylfosfaat genaamd, in een uiterst kleine omhulling gemaakt van plastic vezels en het vervolgens inbrengen van een aantal daarvan in de elektrolyt die zich tussen de anode en de kathode bevindt. De mantel zorgt ervoor dat de vertrager niet in contact komt met het elektrolytmateriaal, die ontvlambaar is en de bron van de meeste batterijbranden. Maar de plastic vezels in de huls hebben een smeltpunt van 160° Celsius - als die temperatuur wordt bereikt, het plastic smelt en de vertrager komt vrij in de elektrolyt, waardoor een potentiële brand wordt onderdrukt.

In testapparaten die hun ingekapselde vlamvertrager gebruiken, de onderzoekers melden dat de omhulsels smolten en de vertrager in slechts 0,4 seconden vrijkwam en samenging met de elektrolyt en dat daardoor branden werden afgewend.

In praktijk, er wordt aangenomen dat een dergelijke gebeurtenis in een apparaat een hardwarefout zou veroorzaken voordat de batterij stopte met werken om een ​​gebruiker te waarschuwen voor wat er was gebeurd. Daarna, een gebruiker zou vermoedelijk ook een nieuwe batterij moeten kopen om zijn apparaat te blijven gebruiken dat de oververhittingsgebeurtenis zou overleven.

© 2017 Fys.org