Acionando Li

Centro Espacial Johnson, Houston, Texas

Inovadores do Johnson Space Center da NASA desenvolveram um laser infravermelho (IR) de alta potência que pode acionar células de bateria de íons de lítio em fuga térmica (TR) sem perfurar a parede da bateria como os métodos anteriores. A indução de TR em uma célula de bateria permite que os engenheiros testem e melhorem o desempenho de segurança de baterias superaquecidas que podem pegar fogo ou explodir. A principal vantagem deste método é que a energia térmica fornecida pelo laser pode ser localizada no ponto alvo exato na célula da bateria, minimizando a polarização térmica para as células adjacentes.

Essa tecnologia é baseada em um laser infravermelho de 120 watts acoplado a um cabo de fibra ótica que é roteado da saída do laser para uma série de óticas de foco, que direciona a energia para uma célula de bateria montada em uma bancada de teste. Quando ativado, o calor do laser penetra no invólucro de metal, aquecendo o interior da célula.

A uma temperatura específica, o separador nas primeiras camadas da célula derrete, permitindo que o ânodo e o cátodo façam contato e iniciem um curto-circuito interno. O curto-circuito interno então se propaga por toda a bateria, eventualmente causando fuga térmica.

Quanto menor o comprimento de onda do laser usado para produzir a fuga térmica, mais energia térmica será absorvida pela célula, produzindo um resultado mais rápido. O cabo de fibra ótica pode ser terminado em uma série de óticas para focalizar o laser em um alvo específico, ou o cabo de fibra ótica pode ser despojado e colocado próximo ao alvo para aquecer um local isolado. Este método também pode ser usado em uma ampla variedade de células, incluindo células de bolsas de íons de lítio, células cilíndricas de íons de lítio e células de grande formato de íons de lítio.

Este método a laser não requer nenhuma modificação interna do design da célula do objeto de teste nem requer aquecimento do patch para acionar um curto-circuito. O acionamento de células de íon-lítio com radiação laser pode funcionar em qualquer projeto de célula de bateria comercial com apenas o tratamento da superfície externa necessário, o que pode ser feito pelo usuário. A tecnologia tem várias aplicações potenciais, incluindo aplicações de transporte de veículos ocupados por humanos que exigem um alto nível de rigor na determinação de margens de segurança (automotivo, aeronave, embarcações marítimas, espaçonaves).

A NASA está buscando ativamente licenciados para comercializar esta tecnologia. Entre em contato com o Concierge de Licenciamento da NASA em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa ativar o JavaScript para visualizá-lo. ou ligue para 202-358-7432 para iniciar discussões sobre licenciamento. Para mais informação, visite aqui .

Este artigo apareceu pela primeira vez na edição de novembro de 2022 da Tech Briefs Magazine.

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