جلوگیری از آتش‌گرفتن باتری‌های لیتیومی با ساخت جداسازها

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، شرکت دانش‌بنیان نانوگارد توانست با توسعه فناوری ساخت جداسازهای باتری‌های لیتیوم سازگار با محیط زیست، زمینه را برای کاهش حوادث ناشی از افزایش دمای باتری‌ها فراهم کند.

امید جوادی رئیس این شرکت گفت: جداساز یا سپراتور، یکی از چهار جزء اصلی باتری محسوب می‌شود که در واقع یک لایه یا فیلم غشای پلیمری است و بین الکترود مثبت و منفی باتری قرار می‌گیرد. این بخش دو نقش اصلی ایفا می‌کند که یکی تضمین ایمنی باتری و دیگری، ارتقای عملکرد و مقاومت داخلی باتری است.

وی درباره مزیت‌های این محصول توضیح داد: الکترون‌ها در حین فرایند شارژ و دشارژ یون‌های لیتیوم از میان تخلخل‌های سپراتور عبور می‌کنند؛ بنابراین جنس سپراتور روی عملکرد، طول عمر و مقاومت داخلی باتری تاثیرگذار است. باتری لیتیوم-یون امروزه عملکردهای متنوع و بازار بسیار بزرگی دارد ازجمله خودروهای الکتریکی، موتور، دوچرخه، اسکروترهای برقی، منابع ذخیره انرژی، وسایل الکترونیکی همراه و هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جوادی با اشاره به ضرورت توسعه فناوری‌ ذخیره‌سازهای انرژی با توجه به پیشرفت‌های فناورانه در دنیا بیان کرد: فوریه ۲۰۱۸ کمیسیون ایمنی محصولات مصرفی ایالت متحده درباره باتری‌های با چگالی انرژی بالا، بیش از ۲۵ هزار حادثه داغ شدن و آتش سوزی بیش از ۴۰۰ نوع از محصولات مصرفی باتری لیتیومی را گزارش کرد که طی یک دوره پنج ساله رخ داده است. با افزایش استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی این حوادث افزایش می‌یابد. تیم نانو گارد برای رفع مشکل ایمنی این نوع باتریها سپراتوری با پایداری حرارتی ۲۰۰ و پارامترهای عملکردی عالی تولید کرده که می‌تواند ایمنی آن‌ها را متحول کند.

این فعال حوزه فناوری با اشاره به مزیت‌های این محصول فناور و نقش آن در ارتقای صنعت باتری ادامه داد: جداسازهای نانوگارد به گونه‌ای طراحی شده که با کاهش تعداد لایه‌های هسته سلول، سرعت فرآیند مونتاژ سلول‌های باتری را افزایش می‌دهد.

رئیس این شرکت دانش‌بنیان بیان کرد: دمای خشک کردن هسته باتری با سپراتور نانوگارد قبل از تزریق الکترولیت می‌تواند بالا باشد و زمان خشک کردن را کاهش دهد. همچنین سرعت جذب الکترولیت این جداساز، بالاست که زمان آماده سازی سلول باتری را کاهش می دهد. همه اینها منجر به کاهش هزینه تولید و افزایش سرعت تولید سلول باتری خواهد شد.

وی با اشاره به مزایای رقابتی جداساز سازگار با محیط زیست ساخت داخل عنوان کرد: از مهم‌ترین ویژگی‌های جداساز ساخت داخل می‌توان کاهش هزینه تولید سل، افزایش طول عمر، ایمنی و بهبود عملکرد باتری را ذکر کرد.

وی با تاکید بر اهمیت بالای توسعه زیرساخت‌های لازم برای ساخت باتری لیتیومی با ایمنی و کارایی عملکردی بالا توضیح داد: دنیا در حال حرکت از سوخت‌های فسیلی به سمت انرژی‌های پاک مانند انرژی خورشیدی و بادی است و قلب تپنده این حرکت، باتری و به طور ویژه باتری‌های لیتیوم-یون به شمار می‌رود. بدون باتری در واقع استفاده از این انرژی‌های پاک غیر ممکن بوده و امروزه تمام کشورهای جهان به دنبال استقلال در داشتن فناوری، تولید و زنجیره تامین این نوع باتری‌ها هستند و سرمایه گذاری های بسیار کلانی در این حوزه انجام می‌دهند..

وی با اشاره به ساخت سپراتور باتری لیتیومی برای نخستین بار در کشور افزود: در حال حاضر فقط یک تولید کننده باتری های لیتیوم یون در داخل کشور وجود که سپراتور خود را از چین تأمین می‌کند و برآورد شده این خرید سالانه حدود 200 تا 300 هزار دلار ارزبری دارد؛ اما کارخانه های بسیار بزرگتر و بیش‌تری در حال ساخت است که در آینده نزدیک چندین میلیون دلار ارزبری خواهد داشت.

این فعال حوزه‌ دانش‌بنیان با اشاره به ظرفیت ساخت سالانه  300هزار مترمربع سپراتور باتری لیتیومی عنوان کرد: تیم پنج نفره متخصصان این شرکت در تلاش برای ورود این محصول از خط پایلوت به تولید صنعتی هستند و در آینده نزدیک احتمالاً 30 تا 50 میلیون مترمربع در سال به ظرفیت تولید این محصول افزوده خواهد شد.

وی، با اشاره به بازار جهانی 7 میلیارد دلاری صنعتی باتری در جهان گفت: سپراتور ساخته شده توسط متخصصان این شرکت دانش‌بنیان، دارای فناوری پیشرفته‌تر و عملکردی بالاتر نسبت به نمونه‌های مشابه بوده و از ظرفیت کسب بازارهای داخلی می‌تواند به بازار کشورهای بین‌المللی ورود کرده و زمینه ارزآوری قابل توجهی را به دنبال داشته باشد.

جوادی، درباره پایداری این محصول گفت: نمونه سپراتور ساخت داخل با توجه به آزمایشات و آنالیزهای صورت گرفته دارای  پایداری حرارتی حدود 200 درجه سانتیگراد بوده و در مقایسه با نمونه های موجود در بازار با پایداری حرارتی حدود 100 درجه برتری دارد. افزایش دو برابری طول عمر باتری و بهبود عملکرد از دیگر مزایای این محصول نسبت به نمونه‌های دیگر است.