Немцы изучают металлополимеры для повышения безопасности литиевых аккумуляторов

Одно из самых опасных свойств литиевых аккумуляторов заключается в возможности возгорания от короткого замыкания в батареях. Устранить или просто уменьшить вероятность возгорания аккумуляторов означает расширить сферу применения литиевых батарей, не говоря о сохранении имущества, здоровья и даже жизни пользователей. Помочь в этом может новый проект немецких учёных по изучению металлополимеров как безопасной альтернативы металлическим токоприёмникам.

Сегодня при изготовлении токоприёмников для передачи тока от расположенных внутри аккумуляторов электродов используется металлическая фольга. Повышение токов выше критического уровня или тепловой нагрев фольги из металла вызывает её воспламенение и провоцирует воспламенение батареи. Поэтому возникла идея создать токопроводящий слой из алюминия или меди на полимерной основе, которая могла бы служить изолятором для распространения огня или, в общем случае, повышенной температуры.

Финансируемый властями Германии проект PolySafe предусматривает разработку полного цикла создания металлополимерных токоприёмников от материалов до изготовления методом рулонной печати, чтобы это было не дороже или сопоставимо по стоимости с изготовлением обычной металлической фольги для контактов аккумуляторов. Ожидается, что напыление металлов будет происходить в виде осаждения из паровой фазы в вакууме, что позволит равномерно и предсказуемо осаждать тонкий (порядка 1 мкм) слой металла на 8-мкм полимерную подложку.

Исследованиями металлополимеров заняты VON ARDENNE GmbH, Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG, Фраунгоферовский институт органической электроники, электронно-лучевой и плазменной технологии (FEP), Фраунгоферовский институт инженерии поверхности и тонких плёнок (IST), аккумуляторная лаборатория Брауншвейгского технического университета и компания Varta Microbattery GmbH. Сборкой и испытанием прототипов аккумуляторов в виде цилиндрических ячеек и мешочков с использованием металлополимерных токоприёмников будет компания Varta Microbattery.