열 폭주로 인한 화재를 최대한 방지하기 위해 리튬 배터리의 신기술이 발표되었습니다.
최근 외신에서는 나노레터스에 실린 연구가 가능한 해결책을 제시했다고 보도했다. 이 계획은 새로운 기술을 채택합니다,배터리가 과열되면 리튬 이온 배터리를 빠르게 제한하고 끌 수 있습니다. 리튬 이온 배터리는 작은 크기와 높은 에너지 저장 용량으로 인해 스마트 워치, 전기 자동차를 비롯한 다양한 장치에 널리 사용되었습니다. 그러나 배터리는 과열되면 발화하거나 폭발하기 쉽습니다.
기본적으로 많은 배터리는 동일한 화학 물질을 사용합니다. 회로의 전자 장치를 통해 전자는 배터리의 한 전극에서 다른 전극으로 이동합니다. 그러나 리튬 이온 배터리에서는 전극 사이의 전해질이 과열되면 증발하고 심지어 폭주 단락 열, 즉 배터리 자체 발열 과정을 제어할 수 없게 됩니다.
전기 자동차는 여러 개의 리튬이온 배터리 셀이 연결되어 있어 열폭주 현상이 한 배터리 셀에서 다른 배터리 셀로 확산되어 진화하기 어려운 화재가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 현재 많은 배터리에는 외부 통풍구, 온도 센서 또는 난연성 전해질과 같은 안전 장치가 장착되어 있습니다. 그러나 이러한 기능은 너무 느리게 반응하거나 성능에 영향을 미칩니다. 따라서 연구원들은 신속하고 자동으로 종료할 수 있을 뿐만 아니라 기존 기술처럼 작동하는 리튬 이온 배터리를 만들고자 합니다.
연구원들은 전도성 구리 스프레이로 코팅된 열에 반응하는 형상 기억 폴리머를 사용하여 재료를 만들었습니다. 이 물질은 대부분 전자를 전달할 수 있지만 과열되면 절연체로 변합니다. 약 197°F(91.6°C)에서 프로그래밍된 마이크로 3D 패턴이 폴리머에 나타나 구리층을 차단하고 전자의 흐름을 멈출 수 있습니다. 이러한 방식으로 잠재적인 화재 위험을 방지하기 위해 전기 코어를 영구적으로 정지시킬 수 있습니다. 대조적으로, 동일한 온도에서 기존의 전기 코어는 여전히 작동합니다. 계속 뜨거워지면 열폭주의 위험에 직면하게 됩니다.
정상적인 작동 온도에서 새로운 폴리머를 사용하는 배터리는 높은 전도성, 낮은 저항 및 기존 배터리와 유사한 주기 수명을 유지할 수 있습니다. 연구원들은 이 기술이 리튬 이온 배터리의 안전성을 향상시킬 수 있지만 성능에는 영향을 미치지 않는다고 말했습니다.
