Bagaimana cara membuat baterai lebih aman? Industri: perbaikan bertahap lebih dapat diandalkan dibandingkan subversi

Menurut media asing The Verge, baterai terkadang meledak. Video ledakan tersebut memang menakutkan, namun para ilmuwan dan perusahaan rintisan telah bekerja keras untuk membuat baterai yang lebih aman. Mereka menyempurnakan desain baterai dan menguji material baru, dengan harapan dapat memecahkan masalah keamanan untuk selamanya. Namun setiap metode tampaknya memiliki jebakan, dan solusi paling praktis saat ini mungkin yang paling membosankan.

Ada tiga strategi untuk memperbaiki baterai: hindari penggunaan cairan yang mudah terbakar sebagai baterai padat; Jadikan modul baterai tahan api; Ubah sedikit karakteristik fungsional baterai yang ada. Setidaknya dalam hal baterai, perubahan ini mungkin terjadi secara perlahan.

Untuk masalah kebakaran baterai, solusi yang banyak digemari adalah baterai padat. Idenya sederhana: gunakan bahan padat sebagai elektrolit, bukan elektrolit cair yang mudah terbakar; Baterai padat kemungkinan tidak akan terbakar. Namun, ion lebih sulit bergerak dalam bentuk padat dibandingkan dalam bentuk cair, yang berarti baterai padat sulit dirancang, mahal, dan mungkin memiliki masalah kinerja.

Ada tiga metode utama pembuatan baterai padat. Michael Zimmerman, ilmuwan material di Universitas Tufts dan pendiri bahan Ionic, sebuah perusahaan baterai padat, menjelaskan bahwa Anda dapat menggunakan keramik, kaca, atau polimer untuk membuat elektrolit.

Keramik dan kaca bersifat rapuh. Setelah Anda menekannya, mereka mudah retak. Selain itu, sulit diproduksi dalam jumlah banyak dan terkadang mengeluarkan gas beracun dalam proses pembuatannya. Dalam hal polimer, beberapa dapat menghantarkan ion, tetapi biasanya hanya bekerja pada suhu yang sangat tinggi. Tim Zimmerman mengembangkan polimer yang menghantarkan ion pada suhu kamar, namun juga tahan api.

Saat ini, bahan Ionic bekerja sama dengan produsen baterai. Zimmerman berharap bisa membuat baterai seperti itu dalam dua hingga tiga tahun ke depan.

Strategi lain untuk menemukan baterai yang lebih aman adalah dengan membuat elektrolitnya sendiri tahan api, meskipun masih berbentuk cair. Surya Moganty adalah Chief Technology Officer di NOHMs Technologies. Mereka mengembangkan elektrolit menggunakan "padatan ionik", yang mirip dengan garam tetapi berbentuk cair pada suhu kamar.

Memasukkan bahan ini ke dalam elektrolit akan membuatnya tahan api, namun masa pakai baterai juga akan bermasalah. NOHMs menyempurnakan formulanya dengan tujuan membuat baterai yang menggunakan teknologinya dapat bertahan hingga 500 siklus.

Saat ini, strategi yang paling efektif mungkin bukan mengubah desain baterai secara signifikan dan membentuk kembali baterai, tetapi mempelajari karakteristik baterai yang ada, dan kemudian memperbaikinya sedikit demi sedikit. Misalnya pada baterai sudah terdapat sistem manajemen baterai yang digunakan untuk memantau pengoperasian baterai dan mendeteksi apakah ada masalah. Solusi yang berguna adalah membuat sistem tersebut menjadi lebih baik. Bagaimanapun, sistem manajemen sudah menjadi bagian dari setiap baterai, dan produsen tidak perlu mencari cara inovatif dan mahal untuk mengintegrasikan teknologi baru.

“Perusahaan dapat menggunakan sensor canggih atau metode lain untuk mengumpulkan data baterai, terutama pada perangkat besar yang sistem baterainya terdiri dari ribuan baterai.” Ian McClenny, seorang analis di lembaga penelitian baterai Navigant Research, menunjukkan bahwa "alat ini dapat secara akurat menemukan lokasi baterai yang kinerjanya tidak memenuhi standar, sehingga berguna untuk memperpanjang masa pakai baterai."

Perusahaan keamanan baterai San Diego, Amionx, mengambil pendekatan ini. Bill Davidson, chief operating officer perusahaan, mengatakan bahwa pendekatannya, yang dikenal sebagai SafeCore, adalah garis pertahanan terakhir. SafeCore tidak mengubah komponen baterai itu sendiri.

Seperti perusahaan lain, Amionx fokus pada perizinan teknologi kepada produsen baterai yang sudah ada. Namun jika kemajuannya terlalu lambat, mereka akan mempertimbangkan untuk membuat baterai sendiri dan memasarkannya. Davidson berkata, "Jika saya tidak melihat produk seperti itu di pasar pada tahun 2019, saya akan sangat kecewa."