鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2018年08月25日
讓鋰電池安全不起火的技術(shù)?
鋰離子電池雖然被認(rèn)為是當(dāng)今電動(dòng)車(EV)的電源首選,但它其實(shí)存在明顯的缺點(diǎn):不防火。更糟的是,他們?cè)谶^載和短路的情況下十分易于著火,甚至可能引發(fā)嚴(yán)重事故的后果。
為此,美國(guó)斯坦福大學(xué)(StanfordUniversity)的研究人員開發(fā)出可望克服這個(gè)難題的解決方案。
鋰離子電池如此容易自燃的原因在于電池陽(yáng)極與陰極之間進(jìn)行電子交換時(shí)必要的電解質(zhì),它是一種高度活性的物質(zhì),而且十分易燃。斯坦福大學(xué)研究員KaiLiu表示,盡管電池制造商試圖以內(nèi)部保護(hù)層或增加阻燃劑使起火燃燒的風(fēng)險(xiǎn)降至最低,但鋰電池仍然免不了發(fā)生這些風(fēng)險(xiǎn)。此外,這些保護(hù)措施也帶來了副作用:可能降低能量密度與鋰離子遷移率,造成電池性能退化。
因此,斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在電池上增加了一層隔離層。該隔離層是由兩個(gè)一般隔離組件組成,其作用是在電池過熱時(shí)釋放阻燃劑。在正常的作業(yè)期間,這種阻燃劑是被密封住的,因而不至于影響電池性能。這種組件取代了通常采用一層微孔薄膜的傳統(tǒng)隔離層。
該技術(shù)由KaiLiu和他的同事共同開發(fā),他們也一樣采用微孔材料,只不過這種材料是由微纖維復(fù)合均衡組織制造而成的。這種組織的每一根纖維包含一個(gè)磷酸三苯酯(TPP)核心——這是一種廣泛被采用的阻燃劑。
而在此核心周圍的是一層用于隔離其與電解質(zhì)的聚合物層。該聚合物的熔點(diǎn)低,不過在正常的電池作業(yè)期間都能維持穩(wěn)定。因此,在正常的作業(yè)期間,這種新的隔離層具有與傳統(tǒng)聚乙烯隔離器類似的電特性。當(dāng)達(dá)到聚合物的熔點(diǎn)時(shí),這種纖維也隨之熔融,從而釋放出被封包住的TPP。
斯坦福大學(xué)的研究人員們并為進(jìn)行測(cè)試,在達(dá)到攝氐160度溫度時(shí)觸發(fā)阻燃劑完全釋放到電解質(zhì)中。研究人員們并嘗試點(diǎn)燃阻燃劑與電解質(zhì)的混合物,結(jié)果火焰立刻熄滅了。研究人員指出,“大約在0.4秒內(nèi),火就完全熄滅了?!?br/>