آب خشک جدیدترین گزینه برای اطفای حریق باتری‌های لیتیومی 

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، باتری‌های لیتیوم یونی (LIBs) به دلیل چگالی انرژی و دوام بالا کاربرد‌های گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله وسایل نقلیه برقی و ذخیره انرژی دارند. با این حال، خطر آتش‌سوزی ناشی از خرابی‌های حرارتی، متخصصان و تولیدکنندگان این باتری‌ها را نگران کرده است.

این نگرانی از آنجا بیشتر شده است که باتری‌های لیتیوم یونی هر روزه بیشتر در صنایع مختلف بکار گرفته می‌شوند و از این رو پرداختن به خطرات ایمنی آن برای محققان و تولیدکنندگان به یک اندازه اهمیت یافته است.

اکنون گروهی از دانشمندان چینی به منظور حل این مشکل از آب خشک (DW)، یک ماده پودری فراوان در آب مایع، به‌عنوان یک عامل بالقوه برای خاموش کردن آتش سوزی LIB استفاده کرده‌اند.

بر اساس اعلام محققان دانشگاه هوانوردی غیرنظامی چین، ساختار منحصر به فرد پوسته هسته و پراکندگی آب خشک به عنوان پودر خشک مزایای قابل توجهی را ارائه می‌دهد. نکته اینجاست که ولتاژ شکست الکتریکی بالایی را نشان می‌دهد و بر مشکل رسانایی مرتبط با آب مایع نیز غلبه می‌کند.

خرابی‌های باتری‌های لیتیوم یونی که اغلب ناشی از فشار حرارتی، الکتریکی یا مکانیکی صورت می‌گیرد، منجر به افزایش دمای داخلی و در موارد شدید، فرار حرارتی (TR) می‌شود که آن نیز خطر انبساط باتری، نشت، آتش سوزی یا انفجار را به همراه دارد.

روش‌های موثر مهار آتش شامل تخلیه سریع انرژی باتری برای کاهش دما و مهار واکنش‌های گرمازا است.

مطالعات قبلی عوامل خاموش کننده مختلف را مورد بررسی قرار داده اند که آب و C۶F- کتون به دلیل اثرات خنک کنندگی شان امیدوار کننده هستند. با این حال، هزینه بالا و نگرانی‌های زیست محیطی، استفاده گسترده از C۶F-کتون را محدود می‌کنند.

آب، با ظرفیت گرمایی برتر و مقرون به صرفه، گزینه جذابی است. غبار آب با اندازه قطرات کوچکتر خود، کارایی بالاتری در سرکوب آتش سوزی‌های TR و LIB نشان می‌دهد. اما روش‌های مبتنی بر آب به دلیل ایجاد رسانایی، به طور بالقوه منجر به اتصال کوتاه می‌شوند

آب خشک، یک ماده ساختاری هسته - پوسته با محتوای آب بالا، راه حل جدیدی ارائه می‌دهد. خواص منحصر به فرد آب خشک هم قابلیت خنک کنندگی مایع و هم پراکندگی و پخش پذیری شبه جامد را ارائه می‌دهد و آن را به یک گزینه نوید بخش برای اطفاء حریق باتری‌های لیتیوم یونی تبدیل می‌کند.

آزمایش‌های انجام شده نشان می‌دهد آب خشک ولتاژ شکست الکتریکی بالایی دارد که به آن کمک می‌کند بر مشکل رسانایی آب معمولی غلبه کند.

علاوه بر این، اگرچه آب خشک مانند آب معمولی گرما را جذب نمی‌کند، اما سریعتر تبخیر می‌شود. این امر باعث می‌شود که آب خشک در خنک کردن و جلوگیری از آتش سوزی مؤثرتر از آب معمولی عمل کند.

پژوهشگران چینی می‌گویند آب خشک مزایای آب مایع (قابلیت خنک کنندگی بالا) و پودر خشک (رسانایی کم) را ترکیب می‌کند و یک پتانسیل کاربردی عالی برای کنترل آتش سوزی LIB ارائه می‌دهد.

نتایج این تحقیقات درنشریه Journal of Energy Storage منتشر شده است.