Déclenchement Li

Centre spatial Johnson, Houston, Texas

Les innovateurs du Johnson Space Center de la NASA ont développé un laser infrarouge (IR) de haute puissance qui peut déclencher des cellules de batterie Li-ion dans un emballement thermique (TR) sans perforer la paroi de la batterie comme les méthodes précédentes. L'induction de TR dans une cellule de batterie permet aux ingénieurs de tester et d'améliorer les performances de sécurité des batteries surchauffées qui peuvent potentiellement prendre feu ou exploser. Le principal avantage de cette méthode est que l'énergie thermique délivrée par le laser peut être localisée au point cible exact sur la cellule de batterie, minimisant ainsi la polarisation thermique vers les cellules adjacentes.

Cette technologie est basée sur un laser IR de 120 watts couplé à un câble à fibre optique qui est acheminé de la sortie du laser vers une série d'optiques de focalisation, qui dirigent l'énergie sur une cellule de batterie montée sur un banc d'essai. Lorsqu'il est activé, la chaleur du laser pénètre dans le boîtier métallique, chauffant les composants internes de la cellule.

À une température spécifique, le séparateur dans les premières couches de la cellule fond, permettant à l'anode et à la cathode d'établir un contact et initie un court-circuit interne. Le court-circuit interne se propage alors dans toute la batterie provoquant éventuellement un emballement thermique.

Plus la longueur d'onde du laser utilisé pour produire l'emballement thermique est faible, plus l'énergie thermique sera absorbée dans la cellule, produisant un résultat plus rapide. Le câble à fibre optique peut être terminé en une série d'optiques pour focaliser le laser sur une cible spécifique, ou le câble à fibre optique peut être dénudé et placé à côté de la cible pour chauffer un emplacement isolé. Cette méthode peut également être utilisée sur une grande variété de cellules, y compris les cellules en poche Li-ion, les cellules cylindriques Li-ion et les cellules grand format Li-ion.

Cette méthode laser ne nécessite aucune modification interne de la conception de la cellule du sujet de test ni ne nécessite le chauffage du patch pour déclencher un court-circuit. Le déclenchement des cellules Li-ion avec un rayonnement laser pourrait fonctionner sur n'importe quelle conception de cellule de batterie commerciale avec seulement un traitement de surface extérieur requis, ce qui peut être fait par l'utilisateur. La technologie a plusieurs applications potentielles, y compris les applications de transport de véhicules occupés par l'homme qui nécessitent un haut niveau de rigueur dans la détermination des marges de sécurité (automobile, aéronefs, navires de mer, engins spatiaux).

La NASA recherche activement des licenciés pour commercialiser cette technologie. Veuillez contacter le Concierge des licences de la NASA à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer Javascript pour le voir. ou appelez au 202-358-7432 pour entamer des discussions sur les licences. Pour plus d'informations, rendez-vous ici.

Cet article est paru pour la première fois dans le numéro de novembre 2022 de Tech Briefs Magazine.

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