จะทำให้แบตเตอรี่ปลอดภัยยิ่งขึ้นได้อย่างไร? อุตสาหกรรม: การปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไปมีความน่าเชื่อถือมากกว่าการโค่นล้ม

ตามรายงานของสื่อต่างประเทศ The Verge บางครั้งแบตเตอรี่ก็ระเบิด วิดีโอเกี่ยวกับการระเบิดเหล่านี้ดูน่ากลัว แต่นักวิทยาศาสตร์และบริษัทสตาร์ทอัพได้ทำงานอย่างหนักเพื่อสร้างแบตเตอรี่ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น พวกเขากำลังปรับปรุงการออกแบบแบตเตอรี่และทดสอบวัสดุใหม่ โดยหวังว่าจะสามารถแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยได้ครั้งแล้วครั้งเล่า แต่ดูเหมือนทุกวิธีจะมีกับดัก และแนวทางที่ปฏิบัติได้จริงที่สุดในปัจจุบันอาจเป็นวิธีที่น่าเบื่อที่สุด

มีสามกลยุทธ์ในการปรับปรุงแบตเตอรี่: หลีกเลี่ยงการใช้ของเหลวไวไฟเป็นแบตเตอรี่แข็ง ทำให้โมดูลแบตเตอรี่ทนไฟ ปรับเปลี่ยนลักษณะการทำงานที่มีอยู่ของแบตเตอรี่เล็กน้อย อย่างน้อยที่สุดที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ การเปลี่ยนแปลงนี้อาจเกิดขึ้นอย่างช้าๆ

สำหรับปัญหาไฟไหม้แบตเตอรี่ วิธีแก้ปัญหาที่แพร่หลายอย่างกว้างขวางคือแบตเตอรี่แข็ง แนวคิดนั้นง่ายมาก: ใช้วัสดุที่เป็นของแข็งเป็นอิเล็กโทรไลต์แทนอิเล็กโทรไลต์ของเหลวที่ติดไฟได้ แบตเตอรี่แข็งไม่น่าจะติดไฟได้ อย่างไรก็ตาม ไอออนจะเคลื่อนที่ในของแข็งได้ยากกว่าในของเหลว ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งนั้นออกแบบได้ยาก มีราคาแพง และอาจมีปัญหาด้านประสิทธิภาพ

มีสามวิธีหลักในการทำแบตเตอรี่แข็ง Michael Zimmerman นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุที่ Tufts University และผู้ก่อตั้ง Ionic Materials ซึ่งเป็นบริษัทแบตเตอรี่แข็ง อธิบายว่าคุณสามารถใช้เซรามิก แก้ว หรือโพลีเมอร์เพื่อผลิตอิเล็กโทรไลต์ได้

เซรามิกและแก้วมีความเปราะ เมื่อคุณออกแรงกด มันจะแตกง่าย นอกจากนี้ยังผลิตได้ยากในปริมาณมากและบางครั้งก็ปล่อยก๊าซพิษในกระบวนการผลิตอีกด้วย ในแง่ของโพลีเมอร์ บางชนิดสามารถนำไอออนได้ แต่โดยปกติจะทำงานที่อุณหภูมิสูงมากเท่านั้น ทีมงานของซิมเมอร์แมนได้พัฒนาโพลีเมอร์ที่นำไอออนที่อุณหภูมิห้อง แต่ก็เป็นสารหน่วงไฟเช่นกัน

ปัจจุบันวัสดุไอออนิกกำลังร่วมมือกับผู้ผลิตแบตเตอรี่ ซิมเมอร์แมนหวังที่จะผลิตแบตเตอรี่ดังกล่าวในอีกสองถึงสามปีข้างหน้า

อีกกลยุทธ์หนึ่งในการค้นหาแบตเตอรี่ที่ปลอดภัยกว่าคือการทำให้อิเล็กโทรไลต์สามารถทนไฟได้ แม้ว่าจะยังเป็นของเหลวอยู่ก็ตาม Surya Moganty เป็นประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ NOHMs Technologies พวกเขากำลังพัฒนาอิเล็กโทรไลต์โดยใช้ "ของแข็งไอออนิก" ซึ่งคล้ายกับเกลือ แต่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง

การใส่วัสดุนี้ลงในอิเล็กโทรไลต์จะทำให้สารหน่วงไฟ แต่อายุการใช้งานแบตเตอรี่ก็จะเป็นปัญหาเช่นกัน NOHM กำลังปรับปรุงสูตรโดยมีเป้าหมายในการทำให้แบตเตอรี่ใช้เทคโนโลยีมีอายุการใช้งานได้ 500 รอบ

ในปัจจุบัน กลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดอาจไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงการออกแบบแบตเตอรี่อย่างมีนัยสำคัญและปรับรูปร่างแบตเตอรี่ใหม่ แต่ต้องศึกษาคุณลักษณะที่มีอยู่ของแบตเตอรี่ และปรับปรุงทีละน้อย ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่มีระบบการจัดการแบตเตอรี่อยู่แล้ว ซึ่งใช้ในการตรวจสอบการทำงานของแบตเตอรี่และตรวจสอบว่ามีปัญหาหรือไม่ ทางออกที่เป็นประโยชน์คือทำให้ระบบดังกล่าวดีขึ้น ท้ายที่สุดแล้ว ระบบการจัดการเป็นส่วนหนึ่งของแบตเตอรี่ทุกก้อนอยู่แล้ว และผู้ผลิตไม่จำเป็นต้องค้นหาวิธีที่เป็นนวัตกรรมและมีราคาแพงในการบูรณาการเทคโนโลยีใหม่

“องค์กรต่างๆ สามารถใช้เซ็นเซอร์ขั้นสูงหรือวิธีการอื่นในการรวบรวมข้อมูลแบตเตอรี่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่ระบบแบตเตอรี่ประกอบด้วยแบตเตอรี่หลายพันก้อน” Ian McClenny นักวิเคราะห์จากสถาบันวิจัยแบตเตอรี่ Navigant Research ชี้ให้เห็นว่า "สามารถระบุตำแหน่งแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพไม่ตรงตามมาตรฐานได้อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้"

Amionx บริษัทด้านความปลอดภัยแบตเตอรี่ในซานดิเอโกกำลังใช้แนวทางนี้ Bill Davidson ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการของบริษัทกล่าวว่าแนวทางของบริษัทที่เรียกว่า SafeCore ถือเป็นแนวป้องกันสุดท้าย SafeCore ไม่เปลี่ยนส่วนประกอบของแบตเตอรี่เอง

เช่นเดียวกับบริษัทอื่นๆ Amionx มุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีการออกใบอนุญาตแก่ผู้ผลิตแบตเตอรี่ที่มีอยู่ แต่หากความคืบหน้าช้าเกินไป พวกเขาจะพิจารณาผลิตแบตเตอรี่เองและนำออกสู่ตลาด เดวิดสันกล่าวว่า "หากฉันไม่เห็นผลิตภัณฑ์ดังกล่าวในตลาดในปี 2562 ฉันคงผิดหวังมาก"