Activación de Li

Centro Espacial Johnson, Houston, TX

Los innovadores del Centro Espacial Johnson de la NASA han desarrollado un láser infrarrojo (IR) de alta potencia que puede activar las celdas de la batería de iones de litio en fuga térmica (TR) sin perforar la pared de la batería como los métodos anteriores. La inducción de TR en una celda de batería permite a los ingenieros probar y mejorar el rendimiento de seguridad de las baterías sobrecalentadas que pueden incendiarse o explotar. La principal ventaja de este método es que la energía térmica suministrada por el láser se puede localizar en el punto objetivo exacto de la celda de la batería, lo que minimiza la polarización térmica de las celdas adyacentes.

Esta tecnología se basa en un láser IR de 120 vatios acoplado a un cable de fibra óptica que se enruta desde la salida del láser a una serie de ópticas de enfoque, que dirigen la energía a una celda de batería montada en un banco de pruebas. Cuando se activa, el calor del láser penetra en la carcasa de metal, calentando el interior de la celda.

A una temperatura específica, el separador de las primeras capas de la celda se derrite, lo que permite que el ánodo y el cátodo hagan contacto e inicia un cortocircuito interno. Luego, el cortocircuito interno se propaga por toda la batería y eventualmente provoca un desbordamiento térmico.

Cuanto menor sea la longitud de onda del láser utilizado para producir la fuga térmica, más energía térmica se absorberá en la celda, lo que producirá un resultado más rápido. El cable de fibra óptica puede terminarse en una serie de ópticas para enfocar el láser en un objetivo específico, o el cable de fibra óptica puede desnudarse y colocarse junto al objetivo para calentar una ubicación aislada. Este método también se puede utilizar en una amplia variedad de celdas, incluidas las celdas de bolsa de iones de litio, las celdas cilíndricas de iones de litio y las celdas de gran formato de iones de litio.

Este método láser no requiere ninguna modificación interna del diseño de la celda del sujeto de prueba ni requiere un parche de calentamiento para desencadenar un cortocircuito. La activación de celdas de iones de litio con radiación láser podría funcionar en cualquier diseño de celda de batería comercial con solo un tratamiento de superficie exterior requerido, que puede ser realizado por el usuario. La tecnología tiene varias aplicaciones potenciales, incluidas las aplicaciones de transporte de vehículos ocupados por humanos que requieren un alto nivel de rigor para determinar los márgenes de seguridad (automóviles, aeronaves, embarcaciones marítimas, naves espaciales).

La NASA está buscando activamente licenciatarios para comercializar esta tecnología. Comuníquese con el Conserje de licencias de la NASA en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita habilitar JavaScript para verlo. o llame al 202-358-7432 para iniciar conversaciones sobre licencias. Para mas informacion, visite aqui .

Este artículo apareció por primera vez en la edición de noviembre de 2022 de la revista Tech Briefs.

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