พบวิธีตรวจแบตเตอรี่ ก่อนระเบิด!

อเล็กเซจ เจอร์สโชว์ ศาสตราจารย์วิชาเคมี จากมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก พร้อมทีมวิจัยของมหาวิทยาลัย ค้นพบวิธีการตรวจสอบแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ที่นิยมใช้กันในโทรศัพท์สมาร์ทโฟน, โน้ตบุ๊ก และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป เพื่อตรวจสอบสภาพว่าเสี่ยงต่อการเกิดระเบิดหรือลุกไหม้ ขณะชาร์จประจุไฟเข้าไปหรือไม่

ปัญหาที่เกิดขึ้นภายในตัวแบตเตอรี่ลิเธียมก็คือการเกิด “เดนไดรท์” ที่สะสมมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งหากมีขนาดพอเหมาะก็จะทำให้เกิดการลัดวงจรขึ้นภายในแบตเตอรี่ ซึ่งจะเกิดความร้อนขึ้นตามมา หากความร้อนสะสมมากเข้าก็อาจกลายเป็นการลุกไหม้หรือเกิดระเบิดขึ้นได้ เจอร์สโชว์และคณะพยายามศึกษาหาวิธีตรวจสอบการเกิดเดนไดรท์ดังกล่าวนี้ โดยพัฒนาเทคนิคที่เรียกว่า การสร้างภาพด้วยการเกิดเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (แม็กเนติก เรโซแนนซ์ อิเมจจิ้ง-เอ็มอาร์ไอ) ขึ้นเพื่อให้ได้ภาพความเคลื่อนไหวภายในก้อนแบตเตอรี่ตามเวลาจริง

ภายในก้อนแบตเตอรี่ลิเธียม จะบรรจุด้วยสารอิเล็กโทรไลท์ ซึ่งจะไหลเวียนนำพาประจุ ไฟฟ้าไปเรียงตัวเป็นระเบียบตามขั้วหรืออิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ เดนไดรท์ คือสารอิเล็กโทรไลท์ที่ไม่เรียงตัวเป็นระเบียบแล้วเกิดสะสมขึ้น มักเกิดบริเวณขั้วใดขั้วหนึ่ง หรือทั้งสองขั้วของแบตเตอรี่ที่ทำให้เกิดการลัดวงจรขึ้น

ใครที่นึกภาพสารอิเล็กโทรไลท์ไม่ออกขอให้นึกถึงหุ่นยนต์ที่ละลายตัวแล้วประกอบร่างขึ้นใหม่ได้ในภาพยนตร์ เทอร์มิเนเตอร์ 2 ภายในแบตเตอรี่ก็เป็นไปในทำนองเดียวกัน

Advertisement

ทีมวิจัยของเจอร์สโชว์ ใช้เทคนิคเอ็มอาร์ไอ เพื่อดูสภาพการไหลเวียนของอิเล็กโทรไลท์ เนื่องจากพบว่า อิเล็กโทรไลท์จะไหลเวียนผิดปกติโดยวกอ้อมเดนไดรท์ที่เกิดขึ้นเมื่อไหลจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่งขณะชาร์จ การถ่ายภาพการบิดเบือนของการไหลเวียนดังกล่าวออกมาเป็นภาพ 3 มิติได้ ทำให้ผู้ที่ศึกษาภาพเอ็มอาร์ไอดังกล่าวสามารถรู้ได้ว่าเดนไดรท์มีขนาดใหญ่แค่ไหนและเสี่ยงต่อการเกิดลัดวงจรขึ้นหรือไม่นั่นเอง

แอนดรูว์ อิลลอตต์ หนึ่งในทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก อธิบายว่า การถ่ายภาพ 3 มิติภายในก้อนแบตเตอรี่จริงๆ แล้วเป็นการถ่ายภาพพื้นที่ว่างและสารที่อยู่โดยรอบเดนไดรท์ ไม่ใช่ตัวเดนไดรท์โดยตรง ซึ่งทำให้วิธีการดังกล่าวนี้สามารถนำไปปรับใช้ในการตรวจสอบแบตเตอรี่ได้แทบทุกชนิด ไม่ได้จำกัดเพียงแค่แบตเตอรี่ลิเธียมเท่านั้น แต่ยังสามารถตรวจสอบโครงสร้างที่ก่อตัวขึ้นโดยสารอื่นๆ อาทิ โซเดียม หรือ แมกนีเซียม ซึ่งในเวลานี้มีการศึกษาทดลองเพื่อนำมาใช้แทนที่ลิเธียมในแบตเตอรี่ในอนาคต

ศาสตราจารย์ เจอร์สโชว์ แสดงความเชื่อมั่นว่ากระบวนการตรวจสอบดังกล่าวนี้จะมีความสำคัญสูงมากต่อการพัฒนาแบตเตอรี่ในอนาคต

Advertisement
QR Code
เกาะติดทุกสถานการณ์จาก Line@matichon ได้ที่นี่
Line Image