美国的研究人员已经修改了锂离子电池的设计，以包括沿着电极的狭缝，这一特征可以减轻汽车事故期间电池故障的风险。该原型于12月13日发表在Joule杂志上，可以让制造商缩小通常保护电动汽车电池免受机械损坏的外壳材料，从而提高整体能量密度和成本。
“小电池比非常大的电池意外短路时造成的危害要小得多，”该研究的作者兼橡树岭国家实验室材料科学与技术部能源储存研究员Nancy Dudney说。“如果在碰撞中损坏，我们的创新可能会使大多数车辆中使用的大型电池碎裂成许多小电池。通过这种创新，设备制造商可以减少通常需要保护电池的重型容器的重量和费用来自机械滥用。“
许多电动和混合动力汽车都使用锂离子电池，众所周知，锂离子电池非常安全，但偶尔会有一些影响可能会破坏电池的功能，造成电气短路。Dudney和她的团队通过在电极上添加切口作为穿孔来降低事故期间电池失效的风险。这些狭缝设计用于在撞击过程中将电极分解成微小碎片，将电池的能量分成更小的组件，因此温度升高超过电池可以处理的水平更加困难。如果仍然发生短路，则碎片限制电流并在短路周围加热。
“安全玻璃是我们的灵感，”达德尼说。“有时，帮助防止危险故障的最佳方法是允许组件在机械滥用情况下失败或优雅安全地破坏。” 该团队通过将大型金属球压入标准锂离子电池来测试他们的模型。改性电池像马铃薯片一样扭曲，但继续以其原始容量的93%起作用。对标准电池的类似损坏导致完全放电和故障。
由于电极狭缝仅为其重新设计的锂离子电池的生产增加了最低成本，并且没有要求对电池制造方式进行重大改变，因此该团队认为该技术可能在未来扩大规模。但是，仍有许多测试要运行。
“我们只测试了一些细胞，这种令人印象深刻的性能需要复制100或1,000倍，以便在各种工作周期内获得良好的统计数据，”Dudney说。