Novo material impede incêndios em baterias de veículos elétricos, evitando o descontrole térmico, como ocorreu com os Teslas inundados durante o furacão Helene

Embora as estatísticas da Tesla desfaçam o mito popular de que incêndios em baterias de veículos elétricos são uma ocorrência comum, não há como negar que, uma vez que eles ocorrem, é muito difícil apagar o pacote.

São necessários muito mais galões de água para apagar um incêndio causado por uma bateria de veículo elétrico, pois as baterias entram em modo de combustão espontânea devido a um fenômeno conhecido como fuga térmica, com o qual nenhum extintor de incêndio comum consegue lidar.

Antes de o furacão Helene atingir a costa da Flórida, por exemplo, o governador DeSantis alertou os cidadãos com carros elétricos para levá-los para locais mais altos. Após o furacão, o departamento de resgate de bombeiros de Dunedin tuitou"se o seu veículo elétrico entrou em contato com a água da enchente, não o carregue nem dê a partida", informando que os EVs inundados deveriam ser inspecionados primeiro pelos bombeiros.

Como que para provar seu ponto de vista, a bateria de um desses Model X inundados se incendiou após entrar em contato com a água salgada corrosiva enquanto estava na garagem e queimou toda a estrutura. Furacões anteriores também levaram a um número desproporcional de veículos elétricos pegando fogo, e um Tesla chegou a se autocombustível meses meses depois de ter sido inundado e levado para um ferro-velho. Foi preciso mergulhar o referido Model S em uma piscina de água para apagar as chamas, tudo por causa da fuga térmica que pode espalhar o curto-circuito de eletrodos em células isoladas para todo o conjunto.

A fuga térmica é exatamente o que um novo material da LG Chem corta pela raiz. Os pesquisadores da LG criaram um composto que pode responder muito rapidamente às flutuações de temperatura, alterando drasticamente sua resistência elétrica. O material pode ser inscrito em uma camada de prevenção de fuga térmica com apenas 1μm de espessura. Ela fica entre o cátodo e a folha de alumínio que serve como um coletor de corrente para os elétrons viajarem em uma bateria de lítio.

A camada reforçada de segurança é feita de politiofeno, que foi projetado para alterar sua estrutura molecular em temperaturas acima da faixa de operação típica da bateria, de 90°C a 130°C.

O aumento da temperatura provoca um rápido aparecimento de resistência elétrica da ordem de 5.000 ohms para cada mudança de 1°C. O máximo que o material sensível à temperatura pode atingir é 1.000 vezes a resistência em temperaturas normais de operação da bateria, desligando efetivamente a corrente elétrica durante a ignição. Assim, a camada atua como um fusível viável para cada célula individual que interrompe o fluxo de eletricidade e evita que o descontrole térmico e, consequentemente, o incêndio da bateria do veículo elétrico, se instale e se espalhe.

Embora os métodos anteriores envolvessem a colocação de materiais sensíveis à temperatura dentro da célula da bateria, eles geralmente enfrentavam problemas com tempos de reação lentos ou densidade de energia reduzida. A LG Chem, no entanto, desenvolveu com sucesso um material que resolve esses problemas, apoiado por sua experiência e design de material patenteado, permitindo a rápida aplicação em processos de produção em massa.

Os pesquisadores da LG Chem testaram o novo material de segurança para baterias perfurando e deixando cair pesos em baterias com ou sem ele. Nenhuma das células fabricadas com a camada de politiofeno modificada entrou em um estado de fuga térmica total, enquanto todas as baterias regulares no teste de queda e 84% das baterias no teste de perfuração queimaram completamente.

A cereja no topo do bolo da prevenção de incêndios em baterias de lítio é que o novo material pode ser rapidamente ampliado para a produção em massa rolo a rolo. A LG já saiu do estágio de verificação de segurança para baterias de telefone fabricadas com a camada protetora e está planejando certificá-la para uso em pacotes maiores de veículos elétricos no próximo ano.

"Essa é uma conquista de pesquisa tangível que pode ser aplicada à produção em massa em um curto período de tempo", informa o CTO da LG Chem, regozijando-se com o fato de que a invenção do material"aprimoraráatecnologia de segurança para garantir que os clientes possam usar veículos elétricos com confiança"