Eingebaute intelligente Sensoren können Brände von Lithium-Ionen-Batterien verhindern, bevor sie entstehen
Durch die Überwachung von Temperatur- und chemischen Veränderungen in Echtzeit bieten die Sensoren mehr Sicherheit für Elektroautos und Energiespeichersysteme
Neue intelligente Sensoren können helfen, gefährliche interne Defekte in Lithium-Ionen-Batterien zu erkennen, bevor sie sich zu Bränden oder Explosionen auswachsen, sagen Forscher der Universität Surrey. Lithium-Ionen-Batterien sind das Herzstück der weltweiten Umstellung auf Elektrofahrzeuge und erneuerbare Energien - doch wenn sie versagen, können die Folgen verheerend sein.
Batterietechnik
University of Surrey
Im Gegensatz zu den derzeitigen Sensoren, die sich an der Außenseite der Batterie befinden und zu langsam reagieren, sind die fortschrittlichen Sensoren der Universität Surrey direkt in das Innere der Batterie eingebettet, um Temperatur, Druck, Belastung und chemische Veränderungen in Echtzeit zu überwachen, Frühwarnungen auszusprechen und sogar eingebaute Brandbekämpfungsfunktionen auszulösen.
Die Technologie ist skalierbar, kostengünstig und mit bestehenden Batterieherstellungsprozessen kompatibel und ebnet den Weg für sicherere und zuverlässigere Elektroautos, Transportmittel, Luftfahrt und Energiespeichersysteme.
Dr. Kai Yang, Dozent für Energiematerialien und Nanotechnologie am Advanced Technology Institute der University of Surrey, sagte: "Wir alle kennen die Geschichten über Brände von Lithium-Ionen-Batterien und wissen, wie schwierig es ist, sie zu löschen. Am besten ist es, sie von vornherein zu verhindern. Unsere Technologie könnte für viele kritische Industrien einen echten Wendepunkt darstellen.
"Die intelligenten Sensoren sind direkt in wichtige Batteriekomponenten wie Stromabnehmer und Separatoren eingebaut und liefern schnelle und genaue Messwerte aus dem Inneren. Sie überwachen nicht nur die Wärme, sondern reagieren aktiv auf sie, indem sie feuerfeste Materialien verwenden, um die Überhitzung zu verlangsamen.
Da Lithium-Ionen-Batterien zu den teuersten Komponenten moderner Technik gehören, könnten eingebaute intelligente Sensoren die Lebensdauer der Batterien verlängern und ein sichereres Recycling der wertvollen Materialien ermöglichen - und damit neue Möglichkeiten für Anwendungen in Hochrisikosektoren wie der Luft-, See- und Raumfahrt eröffnen, in denen Zuverlässigkeit entscheidend ist.
Professor Ravi Silva, Direktor des Advanced Technology Institute an der University of Surrey, sagte: "Der Verkauf von neuen Benzin- und Dieselfahrzeugen wird im Vereinigten Königreich ab 2035 verboten sein, aber die Sicherheit - insbesondere die Gefahr von Batteriebränden - bleibt eines der größten Probleme. Diese Batteriesensoren sind unverzichtbar, um die Sicherheit und Nachhaltigkeit zu verbessern, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Dies ist die Innovation, die wir brauchen, um die Netto-Null-Ziele zu erreichen und gleichzeitig die Industrie zu unterstützen und den Endverbrauchern echte Vorteile zu bieten.
Die Universität Surrey hat die Technologie bereits zum Patent angemeldet und bemüht sich aktiv um die Zusammenarbeit mit akademischen und industriellen Partnern. Die Innovation unterstützt auch das UN-Nachhaltigkeitsziel für saubere Energie und hat das Potenzial, neue Patente, Spin-Out-Unternehmen und qualifizierte Arbeitsplätze zu schaffen und damit die Position Großbritanniens als Weltmarktführer in der Batterietechnologie zu stärken.
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