科学家提出新概念 将处理锂离子电池因过热发生爆炸的问题

灿辉新能源科技有限公司  |  点击量:775次  |  2021-08-11  

随着手机、平板、电动汽车的普及,锂离子电池在人们生活中发挥着越来越紧要的用途。电池安全问题也成了一个不容忽视的问题。怎么样提高锂离子电池的安全性,降低电池过热爆炸风险,已成为摆在科学家面前的一个紧要课题。

近日,加州大学圣地亚哥分校的研究者MatthewGonzalez提出了一个“溢洪道”概念,目的是处理锂离子电池因过热发生爆炸的问题。

研究者首先从“锂枝晶问题”入手。

我们都了解,锂离子电池重要由两个电极、电解质和隔离膜组成,离子先从锂阴极出发,经过电解质与隔离膜,最后抵达石墨阳极。

而失控生长的锂枝晶可以快速地降低电池的性能,缩短电池使用寿命,甚至刺穿电极之间的隔离膜,引发电池短路等安全问题。

为此,研究者先将导电纳米碳管附涂在隔离膜上,当枝晶形成并刺穿隔离膜时,电子就会集中在纳米碳管上,然后慢慢地从电池“流出”,这种办法就像水库的“溢洪道”,当水库里水位超过安全限度时,水就从“溢洪道”向下游流出,戒备水坝被毁坏。

MatthewGonzalez说:“新型隔离膜会缓慢地排出过多的电荷,同时还可戒备电子‘溢出’到阴极那一侧,当它拦截到锂枝晶时,电池会开始自放电,因此电池短路时就不会有足够的能量爆炸。”

研究者在探测中发现,装有全新隔离膜的锂离子电池在充放电20到30次内逐渐退化,可做到预先警示;而采用传统隔板,电池可能会在某一循环中猛然坏掉,且完全无法预测。

目前,加装“溢洪道”的锂离子电池离实用化还有很多工作要做,但大量锂离子电池安全问题的发生证明了研发这种电池的必要性。

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