0.4秒熄滅燃燒電解質(zhì),新技術(shù)有效控制鋰電池爆炸
研究人員研制出新技術(shù)阻止鋰電池爆炸事故,即通過在鋰離子電池中添加隔膜進(jìn)行智能隔離同時添加阻燃劑。
三星Galaxy Note 7的慘淡落幕,讓更多的人意識到每天伴隨我們的智能手機(jī)隨時都可能變成“隱形炸彈”,對我們的人身安全、財產(chǎn)物資造成威脅。最新的研究報告表明,通過在鋰電池中添加強(qiáng)力阻燃劑,當(dāng)設(shè)備過熱時釋放它就能有效防止設(shè)備著火。
鋰離子電池出現(xiàn)過熱情況后,可以燃燒電池外包裝,進(jìn)而產(chǎn)生明火甚至可能會引發(fā)爆炸。在對此類“熱失控”進(jìn)行深入研究之后,一些工程師通過在鋰電池中設(shè)置火災(zāi)警報和加入化學(xué)添加劑來改善電池電路。
此前,研究人員曾嘗試直接在電池的電解質(zhì)中添加阻燃劑,但是這種方法會大幅降低電池性能。為此,他們在鋰離子電池中添加隔膜,該組件不僅能夠確保分離電池的正負(fù)極,同時還填充了磷酸三苯酯(它是一種成本低廉、效果明顯、廣泛使用的阻燃劑)。
在常規(guī)電池使用過程中,阻燃劑通常用塑料纖維進(jìn)行封裝。如果封裝材料周圍溫度超過150攝氏度,那么塑料就會自動融化,釋放存儲在內(nèi)部的阻燃劑。根據(jù)實驗結(jié)果,燃燒中的電解質(zhì)能夠在0.4秒內(nèi)完全熄滅。
“使用我們的‘智能’分離器,在常規(guī)環(huán)境下電池性能并不會受到阻燃劑的影響。”來自加州斯坦福大學(xué)的材料科學(xué)家Yi Cui表示,“但是,一旦出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象,那么阻燃劑就會被激活,阻止燃燒和爆炸。”
未來的科學(xué)研究將會進(jìn)一步探究裝備該分離器之后鋰離子電池在其他方面的影響,例如過度充電/放電、電池破損和變形等等。Cui表示:“鑒于當(dāng)前由鋰離子電池引發(fā)的火災(zāi)和爆炸頻發(fā),我堅信我們的安全隔離器未來將會被廣泛應(yīng)用,”
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