Форд патентует новый способ предотвращения попадания углеводородов и других газов из аккумуляторной батареи в атмосферу в виде чего-либо, кроме воды.
Патент, поданный Ford в Ведомство по патентам и товарным знакам США, был обнаружен CarBuzz, и в нем подробно описаны средства предотвращения выхода опасных газов из аккумуляторной батареи электромобилей, таких как Mustang Mach-E или F-150 Lightning. Подобно каталитическому нейтрализатору, который помогает фильтровать худшие выбросы из выхлопной системы, в патенте описывается вентиляционное отверстие аккумуляторной батареи, внутри которого катализатор может способствовать расщеплению угарного газа, водорода и углеводородов. Чтобы понять, как это работает, давайте сначала выясним, почему это изобретение необходимо и при каких условиях оно может быть использовано.
В патенте отмечается, что литий-ионные аккумуляторные элементы «известно, что подвергаются трансформациям под воздействием стрессовых условий». В результате широко используемый сепаратор на основе полиолефина начинает плавиться, инициируя экзотермические химические реакции между электродами и электролитом, которые приводят к образованию газов, увеличению давления внутри аккумуляторной батареи и, как следствие, к повышению температуры внутри аккумуляторной батареи. . Это возрастающее тепло увеличивает скорость химических реакций, и именно так начинается тепловой разгон, потенциально создающий неконтролируемое пламя.
В патенте эти стрессовые условия описываются как случаи, когда «один или несколько элементов батареи необратимо отклоняются от расчетной работы и/или [подвергаются] воздействию высоких температур». То, что представляет собой высокая температура, во многом зависит от материалов, используемых в конструкции каждого компонента, но Форд уделяет особое внимание тому, что происходит, когда точка плавления сепаратора в элементах батареи достигается или превышается. Вот тогда и происходят плохие вещи, полностью сжигающие электромобиль.
Форд предполагает предоставить аккумуляторной батарее вентиляционное отверстие, внутри которого будет размещаться катализатор. Этот катализатор будет настроен на срабатывание, когда температура достигнет 100 градусов по Цельсию (около 212 градусов по Фаренгейту). Когда это произойдет, материалы катализатора помогут разбить вышеупомянутые газы на углекислый газ и воду. Лабораторные испытания с использованием инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье показывают, что катализатор помогает этим реакциям протекать при гораздо более низкой температуре и что 100% монооксида углерода и водорода, а также 50% полиэтилена могут быть преобразованы в диоксид углерода и воду при температуре 212°С, когда катализатор действует. частицы палладия на смеси оксидов церия и оксидов циркония. При удвоенной температуре катализатор может преобразовать весь полиэтилен. В патенте отмечается, что палладий и другие материалы, используемые в его изобретении, очень дороги, но более дешевые заменители, такие как медь, также могут справиться с этой задачей. Однако катализатор на основе меди требует на 50% больше тепла (около 302°F) для превращения монооксида углерода и водорода и в три раза (572°F) для превращения только 70% полиэтилена по сравнению с катализатором на основе палладия при 212°F. .
Это нововведение, возможно, не самый впечатляющий патент Ford за последние недели, но он демонстрирует стремление Blue Oval повысить эффективность и безопасность своих электромобилей. Чем больше прогресса будет достигнуто в этих областях, тем дешевле и лучше будут электромобили завтрашнего дня.
Патентные заявки не гарантируют использование такой технологии в будущих автомобилях и часто используются исключительно как средство защиты интеллектуальной собственности. Такое заявление не может быть истолковано как производственное намерение.