De krossar dem. De genomborrar dem.

De steker dem, dra dem i saltvatten och kortslut dem.

De överladdar och till och med överladdar dem. Fan, de kan till och med skjuta dem med lasrar.

De dåliga batterierna har aldrig riktigt en chans mot forskare från Sandia National Laboratories vars uppgift är att testa cellerna utanför deras gränser.

Och nu, med ett nytt inomhus torn som gör det möjligt för forskare att missbruka batterier att släppa 200 kilo eller mer på de matchade litiumjoncellerna, de har skapat ännu ett sätt att lära sig ännu mer om hur batterier reagerar på stress.

"Detta blir vårt nionde sätt att döda ett batteri, "sade testingenjören Sandia batterimissbruk Chris Grosso." Det slår med så mycket kraft att vi hittills bara hugger batterierna på mitten. "

Litiumjonbatterier finns oftast i elbilar, datorer, medicinsk utrustning och flygplan. Och de blir starkare hela tiden. Den ständiga drivkraften för mer lagring och kraft driver behovet av tester som de som erbjuds av det nya släpptornet, sa Sandia maskiningenjör June Stanley.

"Så vitt vi vet har ingen i USA gjort några dropptester för slagprovning som detta, "Sade Stanley. De insamlade uppgifterna kommer att hjälpa industrin att utveckla säkrare, mer pålitliga batterier med effektivare prestanda. Det kommer också att hjälpa till att reagera på nödsituationer, såsom elbilar kraschar, Hon sa.

"Ett slagprov som detta är mer verklig värld, mer realistiskt vad som skulle hända, "sa hon." Testet kan ge oss en bättre förståelse för de första respondenterna och hur de hanterar en nödsituation. Det kan också vara fördelaktigt för industrin att forska och utveckla ny teknik. "

Tyngdkraften tar över

Tapptornet hänger i en byggnad av hangar-typ som enkelt kan ventileras och rensas om det finns rök från en batterield. Forskare kontrollerar tornet på distans och tittar på händelsen på bildskärmar inuti en släpvagn som är parkerad cirka 30 meter bort.

Det de ser är tapptornet som når uppåt till strax under taket på 14 fot. Ett batteri sitter i en stålbricka som är fastskruvad i en lastcell för att mäta slagkraften vid tornets bas, eftersom en vikt på minst 200 kilo ligger uppe i höjder upp till 8 fot, 8 tum.

Ett tryck på en knapp släpper loss vikten. Tyngdkraften tar över, följt av en våldsam kollision av vikt på batteriet. Ledningar anslutna till batteriet och tornet mäter hastighet, tvinga, temperatur och spänning. Kameror registrerar påverkan och det resulterande blodbadet. Data blinkar till datorer i släpvagnen.

Än så länge, laget har testat encells litiumjonbatterier och ett 12-pack med sådana batterier tejpade ihop. Medan, testerna har inte producerat gnistor och värme som skulle uppstå vid ett långsammare hydrauliskt krossprov, de har samlat användbar data, Sa Stanley.

I efterdyningarna av droppen, batterierna är instabila och säkerhetsstatusen för ungefär hälften av cellerna är okänd, Hon sa. "Det hjälper verkligen med en bättre förståelse för de första respondenterna att hantera en sådan situation."

Testning leder till förbättring

Maxvikt som kan användas för att krossa, krossa eller hugga ett batteri är 500 pund på grund av de valda komponenterna, Sa Grosso. "Det kan enkelt uppgraderas, om det behövs, och vi kan fortsätta lägga vikt för att få mer kraft. "

Svetsat rörstål och skenor och lager från hyllan gör falltornet billigt att underhålla, även om det är mindre än elegant att titta på, sa Grosso, som utformade tornets elektronik och operativsystem.

"När den oundvikliga elden kommer, delar kan bytas ut billigt, "sa han." Det behöver inte vara vackert, men det måste vara effektivt, och vi måste kunna motivera kostnaden för våra kunder. "

Stanley gick med Grosso för cirka 2½ år sedan och förbättrade den mekaniska designen, säkerhet och tekniska kontroller för att flytta tornet från idé till verklighet. Stanley, som stod i spetsen för tillverkning och installation av släpptornet, sa laget planerar att förbättra kontraheringen när fler tester utförs och kunderna ber om olika typer av tester.

"Detta är bara basdesignen, "sa hon." Vi har förhoppningar och planer på att förbättra det. "

Framtida förbättringar kommer att vara att lägga till fjädrar eller kolvar med gastryck för att öka viktens acceleration nedåt, öka slagkraften.

"För att få mer slagkraft kan vi öka massan eller accelerationen för objektet som påverkar batteriet, eller båda, "Sa Stanley." Just nu, vi accelererar med tyngdkraften. Vårt mål är att ha en mycket högre accelerationshastighet, alltså mer kraft! "

Andra planer kommer att utvecklas i takt med att industrin fortsätter att trycka på den kraft som batterier kan producera och lagra. Och när dessa batterier går in i mer vardagliga enheter, Sandia -forskare kommer att fortsätta bli bättre på att missbruka dem.

Det är den kliande att driva batterier förbi sina gränser som i slutändan kommer att driva utvecklingen. Ju mer tillgänglig data, de bättre utvecklarna kan designa nästa generations energilagringsenheter med förbättrad prestanda, tillförlitlighet och säkerhet.

"Som en extra förmåga till det vi redan gör, släpptornet är väldigt coolt, "Grosso sa." Våra kunder har bett om något sådant här, och det visar bara att vi har en seriös hjärnkraft i vårt labb. "