فناوری محققان ایرانی برای جلوگیری از آتش گرفتن باتری‌های لیتیومی

به گزارش گروه علم و پیشرفت خبرگزاری فارس؛ امید جوادی، مدیر شرکت دانش‌بنیان سازنده جداسازهای سازگار با محیط زیست به کمک فناوری نانو توضیح داد: 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 افزود: الکترون‌ها در حین فرایند شارژ و دشارژ یون های لیتیوم از میان تخلخل‌های سپراتور عبور می‌کنند؛ بنابراین جنس سپراتور روی عملکرد، طول عمر و مقاومت داخلی باتری تاثیر گذار است. باتری لیتیوم-یون امروزه عملکردهای متنوع و بازار بسیار بزرگی دارد از جمله 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 افزود: 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 می دهد.

جوادی 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.

مدیر تیم نانوگارد با اشاره به مزایای رقابتی جداساز سازگار با محیط زیست ساخت داخل عنوان کرد: از مهم‌ترین ویژگی‌های جداساز ساخت داخل می‌توان به کاهش هزینه تولید سل، افزایش طول عمر، ایمنی و بهبود عملکرد باتری اشاره 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 انرژی های 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 انرژی های پاک غیر ممکن بوده و امروزه تمام کشورهای جهان به دنبال استقلال در داشتن فناوری، تولید و زنجیره تامین این نوع باتری ها 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 تامین 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 ارز بری خواهد داشت.

جوادی 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.

وی درباره پایداری و کارایی 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.