Nieuwe lithiumbatterij beter bestand tegen hitte

05.09.2016 | Branchenieuws | 589 keer bekeken
Nieuwe lithiumbatterij beter bestand tegen hitte

Een van de uitdagingen op het gebied van batterijtechnologie is het ontwikkelen van een veiliger versie van de lithium-ionbatterij, die we onder meer in elektrische voertuigen, computers en mobiele apparatuur tegenkomen. Deze batterijen zijn in staat om enorme hoeveelheden energie op een zeer bescheiden afmeting op te slaan. Een probleem dat zich daarbij voordoet is de hoge temperatuurontwikkeling.

Eén van de mogelijkheden om dat te voorkomen is het vervangen van de brandbare, vloeibare elektrolyten door vaste delen. Op deze manier kan de batterij verhit worden tot 100 °C zonder vlam te vatten.

De vloeibare elektrolyt in lithium-ionbatterijen kan onder invloed van hoge temperaturen zwellen of ontvlammen. Het niet goed opladen of overmatig opladen kan er ook voor zorgen dat de batterij kuren vertoont. Dat is vervelend als het om je smartphone gaat, maar kan rampzalig zijn als het om de batterij van een elektrisch voertuig gaat. Om die reden wordt er veel onderzoek gedaan naar het verbeteren van de veiligheid van deze batterijen. Door het integreren van intelligente chips kan de ‘gezondheid’ van de batterij in de gaten worden gehouden. Een andere mogelijkheid is het vervangen van de vloeibare elektrolyt door vaste componenten. Momenteel staat die laatste mogelijkheid volop in de belangstelling.

De elektrolyt zorgt ervoor dat de lading zich tussen de positieve en negatieve elektroden van de batterij kan verplaatsen. Er wordt nu gekeken of die vloeibare substantie kan worden vervangen door een materiaal dat bestand is tegen hoge temperaturen. Iedere nieuwe oplossing brengt echter ook weer nieuwe problemen in beeld. Bijvoorbeeld de vraag hoe de vaste elektrolyt zodanig met de elektroden kan worden verbonden dat de lading met minimale weerstand kan circuleren. Op die manier haal je namelijk het meest uit een volledig opgeladen batterij.

Volgens onderzoekers van de Zwitserse ETH in Zurich hebben zij de oplossing gevonden in een sandwichconstructie. De twee elektroden vormen daarbij als het ware het brood en het vaste  elektrolyt van lithiumgranaat (een soort mineraal) het boterhambeleg. De granaatelektrolyt heeft een poreus oppervlak waar een visceuze negatieve elektrode op werd aangebracht. Deze sijpelt door in de poriën waardoor een groot contactoppervlak ontstaat en de batterij dus sneller kan worden opgeladen. Bovendien kan de batterij temperaturen tot 100 °C aan.

Aanmelden nieuwsbrief

Op de hoogte blijven van het laatste nieuws, producten en aanbiedingen? Schrijf je in voor de nieuwsbrief

Deel dit artikel

Reacties (0)

Reageren