Запуск Ли

Космический центр Джонсона, Хьюстон, Техас

Новаторы из Космического центра имени Джонсона НАСА разработали мощный инфракрасный (ИК) лазер, который может вызывать тепловой разгон элементов литий-ионной батареи (TR), не прокалывая стенку батареи, как предыдущие методы. Создание TR в аккумуляторной ячейке позволяет инженерам тестировать и улучшать показатели безопасности перегретых батарей, которые потенциально могут загореться или взорваться. Основное преимущество этого метода заключается в том, что тепловая энергия, передаваемая лазером, может быть локализована в точном целевом пятне на элементе батареи, что сводит к минимуму тепловое смещение к соседним элементам.

Эта технология основана на использовании ИК-лазера мощностью 120 Вт, соединенного с оптоволоконным кабелем, который проходит от выхода лазера к серии фокусирующих оптиок, которые направляют энергию на аккумуляторный элемент, установленный на испытательном стенде. При активации тепло лазера проникает в металлический корпус, нагревая внутренние части элемента.

При определенной температуре сепаратор в первых нескольких слоях элемента плавится, позволяя аноду и катоду вступить в контакт, и инициирует внутреннее короткое замыкание. Затем внутреннее короткое замыкание распространяется по всей батарее, что в конечном итоге приводит к выходу из строя.

Чем ниже длина волны лазера, используемого для создания теплового разбега, тем больше тепловой энергии будет поглощено клеткой, что приведет к более быстрому результату. Волоконно-оптический кабель может быть разделен на несколько оптических устройств для фокусировки лазера на определенной цели, либо оптоволоконный кабель можно оголить и поместить рядом с целью для обогрева изолированного места. Этот метод также можно использовать для самых разных аккумуляторов, включая литий-ионные карманные аккумуляторы, литий-ионные цилиндрические аккумуляторы и литий-ионные аккумуляторы большого формата.

Этот лазерный метод не требует какой-либо внутренней модификации конструкции ячейки испытуемого, а также не требует нагрева участка для запуска короткого замыкания. Запуск литий-ионных элементов с помощью лазерного излучения может работать с аккумуляторными элементами любой коммерческой конструкции, требуя только внешней обработки поверхности, которую может выполнить пользователь. Эта технология имеет несколько потенциальных применений, в том числе в транспортных средствах с участием людей, которые требуют высокого уровня строгости при определении запасов безопасности (автомобили, самолеты, морские суда, космические корабли).

НАСА активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии. Пожалуйста, свяжитесь с консьержем по лицензированию НАСА по адресу: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра у вас должен быть включен JavaScript. или позвоните по телефону 202-358-7432, чтобы начать обсуждение лицензирования. Для получения дополнительной информации посетите здесь.

Эта статья впервые появилась в ноябрьском номере журнала Tech Briefs Magazine за 2022 год.

Больше статей из этого выпуска читайте здесь.

Больше статей из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ