Los investigadores en los Estados Unidos han modificado el diseño de las baterías de iones de litio para incluir ranuras a lo largo de los electrodos, una característica que puede mitigar el riesgo de falla de la batería durante accidentes automovilísticos. El prototipo, presentado el 13 de diciembre en la revista julio , podría permitir a los fabricantes reducir los materiales de la carcasa que comúnmente protegen las baterías de los autos eléctricos contra daños mecánicos, mejorando la densidad y el costo general de la energía.
"Las baterías pequeñas representan un riesgo mucho menor cuando se cortocircuitan accidentalmente que las baterías muy grandes", dice Nancy Dudney, autora del estudio e investigadora de almacenamiento de energía en la División de Ciencia y Tecnología de Materiales del Laboratorio Nacional Oak Ridge ".Nuestra innovación puede permitir que las baterías grandes usadas en la mayoría de los vehículos se fragmenten en muchas baterías pequeñas si se dañan en una colisión. Con tal innovación, los fabricantes de dispositivos pueden reducir el peso y el gasto de los contenedores de servicio pesado que normalmente se necesitan para proteger sus baterías deabuso mecánico "
Muchos automóviles eléctricos e híbridos usan baterías de iones de litio, que se sabe que son excepcionalmente seguras, pero ocasionalmente, un impacto puede interrumpir la función de la batería, creando un cortocircuito eléctrico. Dudney y su equipo redujeron el riesgo de una falla de la batería durante unaccidente al agregar ranuras como perforaciones a lo largo de los electrodos Estas ranuras están diseñadas para romper los electrodos en pequeños fragmentos durante un impacto, dividiendo la energía de la batería en componentes más pequeños, por lo que es más difícil que la temperatura suba más allá de un nivel que la batería puede manejar.En el caso de que todavía se produzca un corto, los fragmentos limitan la corriente y el calentamiento alrededor del corto.
"El vidrio de seguridad fue nuestra inspiración", dice Dudney. "A veces, la mejor manera de ayudar a proteger contra una falla peligrosa es permitir que un componente falle o se rompa con gracia y seguridad bajo abuso mecánico". El equipo probó su modelo contra un estándarbatería de iones de litio presionando una bola de metal grande en cada una. La batería modificada se distorsionó como una papa frita, pero continuó funcionando al 93% de su capacidad original. Un daño similar a una batería estándar causa una descarga completa y falla.
Dado que las ranuras del electrodo solo agregaron un costo mínimo a la producción de su batería de iones de litio rediseñada y no exigieron cambios significativos en la forma en que se fabricó la batería, el equipo cree que esta tecnología podría ampliarse en el futuro. Sin embargo, todavía hay muchas más pruebas para ejecutar.
"Solo probamos un puñado de celdas, y este rendimiento impresionante necesita ser replicado 100 o 1,000 veces para obtener buenas estadísticas en una amplia gama de ciclos de trabajo", dice Dudney.
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