Zelfhelende Li-ion accu

Samenvatting

Door het aanbrengen van een coating van diverse soorten microcapsules kan de veiligheid en de efficiency van Li-ion accu's sterk worden verbeterd.
 

Zelfhelende Li-ion accu

06 mrt 2011     Eenrgie opslag is een van de belangrijkste technische uitdagingen van de toekomst en in het bijzonder voor het succes van elektrische auto's. Batterijen zijn en zullen nog jaren de belangrijkste componenten blijven.
Door de korte oplaad- en ontlaadtijden wordt de levensduur van de huidige batterijen sterk verkort en ontstaat gevaar voor explosies, vooral bij Li-ion accu's.

Onderzoekers van de Universiteit van Illinois, hebben zich laten inspireren door het zelf-helend vermogen van biologische systemen en zoeken naar methoden om dit ook voor levensduur verlenging van batterijen toe te kunnen passen.
Tot voor kort richtte dit onderzoek op het zelf helend vermogen van coatings van polymeren, zoals toegepast in verven, waarbij scheurtjes automatisch worden gedicht.
De onderzoekers Scott White, Jeff Moore en Nancy Sottos passen coatings van verschillende soorten microcapsules toe in Li-ion accu's waarmee de veiligheid sterk werd verbeterd
Wanneer de temperatuur van de accu oploopt tot een temperatuur van ruim honderd graden Celsius smelten de microcapsules, waardoor een isolatiemateriaal van polyethyleen vrij komt en de accu buiten werking gaat. Dit kan het in brand raken van de accu voorkomen.
Daarnaast kunnen andere microcapsules de werking van de accu verbeteren. Tijdens het op- en ontladen van de accu's verandert de anode van grootte, waardoor materiaalspanningen ontstaan en de elektrische geleiding afneemt. De onderzoekers experimenteerden met capsules die koolstof en zilver nanodeeltjes en vloeibare metalen bevatten. Onder invloed van druk barsten decapsules open en komen die nanodeeltjes vrij, waardoor de elektrische geleiding weer toeneemt.

(Pieter J.T.Bruinsma, PA0PHB) 

Referenties, informatie:

Univ of Illinois => Self-Healing Prospects for Lithium Ion Batteries

lll