تعزيز سلامة بطاريات الليثيوم أيون ومتانتها بتقنية جديدة (تقرير)
نوار صبح
- تقنية جديدة تهدف إلى تحسين سلامة بطاريات الليثيوم أيون ومتانتها.
- الحفاظ على استقرار الأقطاب الكهربائية أصبح أمرًا بالغ الأهمية للأداء والسلامة.
- التقنية تستعمل هيكلًا بوليمريًا خفيف الوزن ومسامي بدلًا من الرقائق المعدنية التقليدية.
- الشركة أضافت هذه التقنية إلى منصة تبادل الملكية الفكرية لسلامة البطاريات.
يُعد تحسين سلامة بطاريات الليثيوم أيون ومتانتها أمرًا بالغ الأهمية لاستمرار استعمالها والحفاظ على جودة أدائها، وقد توصلت شركة أميركية إلى تقنية جديدة لمعالجة التحديات التي يواجهها مستخدمو البطاريات.
وحصلت شركة سوتيريا باتري إنوفيشن غروب (Soteria Battery Innovation Group) الأميركية على ترخيص تقنية جديدة لمجمّع التيار من جامعة روتجرز في الولايات المتحدة، تهدف إلى تحسين سلامة هذه البطاريات ومتانتها، بحسب تقرير اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
وتعالج هذه التقنية تحديًا متزايدًا في أنظمة البطاريات، تشقق الأقطاب الكهربائية وانفصالها عن مجمّع التيار مع تقدم عمر الخلايا وتعرضها للتمدد والانكماش المتكرر أثناء الاستعمال.
وسيُضاف هذا الابتكار، الذي طوره الباحث لدى جامعة روتجرز غلين أماتوتشي، إلى منصة تبادل الملكية الفكرية لسلامة البطاريات التابعة لشركة سوتيريا، ما يتيح ترخيصه على نطاق أوسع في القطاع.
الحفاظ على استقرار الأقطاب الكهربائية
مع سعي مصنعي البطاريات إلى زيادة كثافة الطاقة، أصبح الحفاظ على استقرار الأقطاب الكهربائية أمرًا بالغ الأهمية للأداء والسلامة، بحسب تقرير نشرته منصة إنترستينغ إنجينيرينغ.
مع تكرار دورات الشحن والتفريغ في بطاريات الليثيوم أيون تتمدد أقطابها الكهربائية وتنكمش، ما يُسبب تشققات ويُضعف التلامس مع مُجمّعات التيار التقليدية المصنوعة من رقائق معدنية.
ومع مرور الوقت، قد يؤدي ذلك إلى زيادة المقاومة الكهربائية، وتوليد حرارة زائدة، وتسريع تدهور البطارية.
واستجابةً لهذا التحدي، طوّر الفريق بإشراف أماتوتشي تصميمًا حاصلًا على براءة اختراع لمُجمّع تيار شبكي، يهدف إلى تحسين سلامة ومتانة البطاريات.
وتستبدل هذه التقنية هيكلًا بوليمريًا خفيف الوزن ومسامي، مُغطى بطبقات رقيقة من المعدن الموصل بالرقائق المعدنية الصلبة التقليدية، ما يُوفر بنية أكثر مرونة تُتيح استيعابًا أفضل لتمدد وانكماش الأقطاب الكهربائية في أثناء دورات الشحن المتكررة.
وأُنشئت هذه التقنية على بنية ثلاثية الأبعاد، وهي مصممة لتحسين المرونة مع تقليل الوزن وتمكين توزيع أكثر انتظامًا للتيار.
وتدعم التقنية نقلًا أفضل للإلكتروليت وتساعد على الحد من تراكم المقاومة وتوليد الحرارة مع تقدم عمر البطاريات، ما يعالج العوامل الرئيسة وراء انخفاض الأداء ومخاطر السلامة.
وإدراكًا لإمكاناتها في أنظمة البطاريات من الجيل التالي، أضافت الشركة هذه التقنية إلى منصة تبادل الملكية الفكرية لسلامة البطاريات، إذ سيتمكن المصنّعون من الوصول إليها من خلال نموذج ترخيص تعاوني.
مكاسب سلامة بطاريات الليثيوم أيون
وفقًا لما يذكره الرئيس التنفيذي لشركة سوتيريا باتري برايان مورين، فإن مجمّعات التيار ما تزال عنصرًا غالبًا ما يجري تجاهله في تصميم البطاريات، على الرغم من تأثيرها الكبير في السلامة والأداء.
ويشير برايان مورين إلى أن تحسين هذا الجزء من البطارية يمكن أن يحقق مكاسب مهمة في المتانة والكفاءة والموثوقية الشاملة، وفقًا لما اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
ويوضح أن تقنية جامعة روتجرز تتناول التحدي من منظور مختلف عن تطويرات الشركة الخاصة بمجمّعات التيار المصنوعة من البوليمر المعدني، وهذا نهج مبتكر أرادت طرحه في منصة تبادل الملكية الفكرية لسلامة البطاريات.
ويضيف أنه من خلال الجمع بين التقنيات المتكاملة، يمكن للشركة منح المصنّعين مرونة أكبر في طريقة تصميم بطاريات أكثر أمانًا.
وبحسب الشركة، أُنشئت منصة تبادل الملكية الفكرية لسلامة البطاريات لتسهيل الوصول إلى تقنيات البطاريات التي تركز على السلامة من خلال إطار ترخيص مشترك وتعاوني.
وتجمع المنصة بين الملكية الفكرية التكميلية من الجامعات والمختبرات الوطنية والشركات الناشئة والمؤسسات الرائدة في هذا القطاع، بهدف تقليل العوائق أمام تبني هذه التقنيات وتسريع طرحها في السوق.
ومن خلال تجميع هذه التقنيات في منظومة واحدة، تهدف منصة تبادل الملكية الفكرية إلى المساعدة في تسريع نشر حلول عملية لسلامة البطاريات في قطاع بطاريات الليثيوم أيون الأوسع نطاقًا.
موضوعات متعلقة..
- تصنيع البطاريات في أوروبا.. خريطة لسلسلة القيمة والتقنيات المتطورة (تقرير)
- صناعة البطاريات في أميركا تستعد للتوسع محليًا
- صناعة البطاريات تدخل مرحلة عالمية جديدة.. سباق المناطق يشتعل مع الصين (تقرير)
اقرأ أيضًا..
- ملف خاص عن تداعيات الحرب الإسرائيلية الإيرانية على قطاع الطاقة
- مستجدات أسواق الغاز المسال العربية والعالمية في الربع الأول 2026 (ملف خاص)
- تغطية خاصة للحرب على إيران وتأثيراتها في أسواق الطاقة
المصدر:
