Mae batris lithiwm-ion yn dechnoleg bron ym mhobman gydag anfantais ddifrifol: maent weithiau'n mynd ar dân.
Mae fideo o griw a theithwyr ar awyren JetBlue yn tywallt dŵr yn wyllt ar eu bagiau cefn yn dod yn enghraifft ddiweddaraf o bryderon ehangach ynghylch batris, y gellir eu canfod bellach ym mron pob dyfais sydd angen pŵer cludadwy. Dros y degawd diwethaf, bu cynnydd mewn penawdau am danau batri lithiwm-ion a achosir gan feiciau trydan, ceir trydan a gliniaduron ar hediadau teithwyr.
Mae pryder cyhoeddus cynyddol wedi ysbrydoli ymchwilwyr ledled y byd i weithio i wella diogelwch a hirhoedledd batris lithiwm-ion.
Mae arloesedd batris wedi bod yn ffrwydro yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gydag ymchwilwyr yn creu batris cyflwr solid trwy ddisodli'r electrolytau hylif fflamadwy mewn batris lithiwm-ion safonol gyda deunyddiau electrolyt solet mwy sefydlog fel geliau anfflamadwy, gwydrau anorganig a pholymerau solet.
Mae ymchwil a gyhoeddwyd yr wythnos diwethaf yn y cyfnodolyn Nature yn awgrymu mecanwaith diogelwch newydd i atal ffurfio “dendritau” lithiwm, sy’n ffurfio pan fydd batris lithiwm-ion yn gorboethi oherwydd gorwefru neu’n difrodi’r strwythur dendritig. Gall dendritau gylched ferri batris ac achosi tanau ffrwydrol.
“Mae pob astudiaeth yn rhoi mwy o hyder inni y gallwn ddatrys problemau diogelwch ac ystod cerbydau trydan,” meddai Chongsheng Wang, athro peirianneg gemegol a biofoleciwlaidd ym Mhrifysgol Maryland ac awdur arweiniol yr astudiaeth.
Mae datblygiad Wang yn gam pwysig tuag at wella diogelwch batris lithiwm-ion, meddai Yuzhang Li, athro cynorthwyol peirianneg gemegol yn UCLA nad oedd yn rhan o'r astudiaeth.
Mae Lee yn gweithio ar ei arloesedd ei hun, gan greu batri lithiwm metel cenhedlaeth nesaf a all storio 10 gwaith yn fwy o ynni na'r cydrannau electrod graffit mewn batris lithiwm-ion traddodiadol.
O ran diogelwch cerbydau trydan, dywedodd Lee nad yw batris lithiwm-ion mor beryglus na chyffredin ag y mae'r cyhoedd yn ei feddwl, ac mae deall protocolau diogelwch batris lithiwm-ion yn hanfodol.
“Mae gan gerbydau trydan a cherbydau confensiynol risgiau cynhenid,” meddai. “Ond rwy’n credu bod ceir trydan yn fwy diogel oherwydd nad ydych chi’n eistedd ar alwyni o hylif fflamadwy.”
Ychwanegodd Lee ei bod hi'n bwysig cymryd mesurau ataliol yn erbyn gor-wefru neu ar ôl damwain cerbyd trydan.
Canfu ymchwilwyr a oedd yn astudio tanau batris lithiwm-ion yn y Sefydliad Ymchwil Tân dielw fod tanau mewn cerbydau trydan yn gymharol o ran dwyster â thanau mewn cerbydau traddodiadol sy'n cael eu pweru gan betrol, ond mae tanau mewn cerbydau trydan yn tueddu i bara'n hirach, mae angen mwy o ddŵr i'w diffodd ac maent yn fwy tebygol o danio eto sawl awr ar ôl i'r fflam ddiflannu oherwydd ynni gweddilliol yn y batri.
Dywedodd Victoria Hutchison, uwch reolwr rhaglen ymchwil y sefydliad, fod cerbydau trydan yn peri risg unigryw i ddiffoddwyr tân, ymatebwyr cyntaf a gyrwyr oherwydd eu batris lithiwm-ion. Ond nid yw hynny o reidrwydd yn golygu y dylai pobl fod ofn ohonynt, ychwanegodd.
“Rydym yn dal i geisio deall beth yw tanau cerbydau trydan a’r ffordd orau o’u hymladd,” meddai Hutcheson. “Mae’n gromlin ddysgu. Rydym wedi cael ceir â pheiriant hylosgi mewnol ers amser maith bellach, mae’n fwy o anhysbys, ond mae’n rhaid i ni ddysgu sut i ddelio â’r digwyddiadau hyn yn iawn.”
Gallai pryderon ynghylch tanau cerbydau trydan hefyd wthio prisiau yswiriant i fyny, meddai Martti Simojoki, arbenigwr atal colledion yn Undeb Rhyngwladol Yswiriant Morol. Dywedodd fod yswirio cerbydau trydan fel cargo ar hyn o bryd yn un o'r llinellau busnes lleiaf deniadol i yswirwyr, a allai gynyddu cost yswiriant i'r rhai sy'n edrych i gludo cerbydau trydan oherwydd y risg ganfyddedig o dân.
Ond canfu astudiaeth gan Undeb Rhyngwladol Yswiriant Morol, grŵp dielw sy'n cynrychioli cwmnïau yswiriant, nad yw cerbydau trydan yn fwy peryglus na pheryglus na cheir confensiynol. Mewn gwirionedd, nid yw wedi'i gadarnhau bod tân cargo proffil uchel oddi ar arfordir yr Iseldiroedd yr haf hwn wedi'i achosi gan gerbyd trydan, er gwaethaf penawdau'n awgrymu fel arall, meddai Simojoki.
“Dw i’n meddwl bod pobl yn amharod i gymryd risgiau,” meddai. “Os yw’r risg yn uchel, bydd y pris yn uwch. Yn y pen draw, y defnyddiwr terfynol sy’n talu amdano.”
Cywiriad (7 Tachwedd, 2023, 9:07 am ET): Roedd fersiwn flaenorol o'r erthygl hon wedi camsillafu enw prif awdur yr astudiaeth. Wang Chunsheng ydyw, nid Chunsheng.