Mašinski inženjeri na Univerzitetu u Šefildu razvili su novi način određivanja unutrašnje strukture i zdravlja baterija koje napajaju mnoge elektronske uređaje i vozila u centru našeg svakodnevnog života.
Tehnika, objavljena kao deo studije u Journal of Energi Storage, mogla bi da se koristi za identifikaciju problema sa baterijama mnogo ranije, pre nego što dođu do tačke bez popravke, pomažući da se produži njihov životni ciklus, smanji elektronski otpad i potražnja za novim baterije koje koriste kritične sirovine.
Novi metod bi mogli da koriste proizvođači kako bi im pomogli da uoče defekte baterija tokom proizvodnje – smanjujući broj neispravnih baterija koje dolaze do potrošača – i da se koriste tokom servisiranja da bi se obezbedila preciznija procena zdravlja baterije.
Istraživači sa Odeljenja za mašinstvo Univerziteta u Šefildu razvili su tehniku korišćenjem jednog ultrazvučnog talasa za obrnuti inženjering ćelije litijum-jonske baterije po prvi put. Litijum-jonske baterije se koriste u elektronskim uređajima kao što su mobilni telefoni i laptopovi, a koriste se i za napajanje električnih vozila.
Trenutno, glavni način da se precizno proceni unutrašnje stanje litijum-jonske baterije je korišćenje rendgenskog aparata, što je skupo i nepraktično za preduzeća, proizvođače i potrošače. To znači da se defekti mogu propustiti i ne identifikovati sve dok baterija ne pokaže vidljiva oštećenja, kao što je otok, što je često kada se baterija ne može popraviti.
Proboj iz Šefilda signalizira obećavajući pravac ka razvoju novog jeftinog, ali efikasnog sistema za procenu zdravlja litijum-jonskih baterija, iako je još uvek u ranoj fazi i zahteva dalji razvoj kako bi bio široko dostupan industriji.
Tehnika takođe otvara mogućnost razvoja malih senzora koji bi mogli da se ugrade na bateriju kako bi se obezbedilo praćenje njenog stanja u realnom vremenu. Ovo bi mogao biti značajan napredak za praćenje zdravlja baterija u električnim vozilima, ali bi se takođe mogao razviti da se koristi u manjoj potrošačkoj elektronici kao što su laptopovi i mobilni telefoni.
Roice Coplei, naučni saradnik na Univerzitetu u Šefildu i glavni autor studije, rekao je: „Litijum-jonske baterije su suštinske komponente mnogih elektronskih uređaja na koje se svi oslanjamo svakodnevno, u mnogim aspektima naših života. pokreću električna vozila i njihovo zdravlje je ključno za to koliko daleko električni automobil može da putuje pre nego što ga treba napuniti.
„Svi smo bili u toj situaciji kada smo primetili da baterija u našem telefonu ne traje toliko dugo, ili da nam se telefon iznenada isprazni kada smo napolju i da nam je najpotrebniji. To je još frustrirajuće kada se čini da se baterija u novom uređaju brzo prazni, iako ste je nedavno kupili.
„Tehnika koju smo razvili u Šefildu mogla bi da pomogne da se ovi problemi okončaju. Mogla bi da bude osnova za jeftin, ali neverovatno efikasan način uočavanja problema sa baterijom pre nego što stignu do potrošača.“
Profesor Rob Dvier-Joice, profesor inženjerstva podmazivanja na Univerzitetu u Šefildu i takođe istraživač u studiji, rekao je: „Ovaj metod ima potencijal da učini baterije u našim elektronskim uređajima mnogo pouzdanijima. Iako je trenutno ograničena u preciznosti pod određenim testnim uslovima, uz dalje istraživanje i razvoj, mogao bi da se koristi u fazi proizvodnje, tako da proizvođači mogu da uoče probleme pre isporuke. Takođe bi se mogao koristiti tokom servisiranja kako bi naša električna vozila, ali i mala potrošačka elektronika, duže trajali.“
Nakon objavljivanja istraživanja, inženjeri iz Šefilda sada traže industrijskog partnera koji bi pomogao u razvoju tehnologije.
Profesor Dvier-Joice je dodao: „Istraživanje koje smo uradili je u fundamentalnoj fazi. Pokazali smo šta je moguće u laboratoriji – kako možemo da odredimo unutrašnju strukturu baterije – i sada tražimo da je odnesemo na sledeći nivo sa partnerom iz industrije. Zaista smo uzbuđeni zbog ovog otkrića i radujemo se napretku tehnologije i videćemo kuda će to dovesti.“
