鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1019次 | 2020年07月01日
鋰離子電池爆炸不需擔(dān)心:斯坦福開發(fā)自動滅火機(jī)
現(xiàn)如今,人人兜里都裝著一部手機(jī),手機(jī)對人們的生活可以說是越來越重要??墒?,手機(jī)安全問題卻時時刻刻充斥在我們身邊,2016年鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的Note7炸機(jī)門,從一開始的幾個爆炸案例,到特種公司的全面封殺,再到三星全部召回銷毀,相信讓不少人仍心有余悸,睡前把手機(jī)放得老遠(yuǎn)。
不過,其實(shí)生活中鋰離子電池無處不在。不只我們常用的手機(jī)、筆記本電腦,小到我們手上的可穿戴設(shè)備,大到上下班通勤的電動汽車,都有鋰離子電池的身影。
除了三星事故,其實(shí)像特斯拉,也有過數(shù)次汽車自燃的案例。而最近,iphone電池也被懷疑是2016年埃及特種墜毀航班MS804的失事原因。
看起來這么不安全,為何還要用鋰離子電池?
相比起其他電池,鋰離子電池有不少優(yōu)點(diǎn):
重量輕
能量密度高
使用壽命長
無記憶效應(yīng)
其實(shí),電池制造商也意識到鋰是一種十分活躍的金屬,所以在鋰離子電池中設(shè)定了不少保護(hù)機(jī)制。如鋰離子電池中的保護(hù)電路,控制芯片一偵測到不規(guī)則,就會自動切斷電源。
(Source:Toyota)
大部分手機(jī)采用的鋰離子電池,充放電其實(shí)就是鋰離子在陰陽極之間流動的過程。而在陰陽極之間,有一塊隔離膜將兩極隔開,防止短路。一旦短路,就會出現(xiàn)爆炸情況了。
為了防止同樣事件再次發(fā)生,LGG6就采用全新的散熱系統(tǒng),防止電池過熱。還有其他方法提高鋰離子電池的安全性嗎?
來自斯坦福學(xué)霸的新思路
最近,斯坦福大學(xué)的專家們,就供應(yīng)了一個新想法。與其在防止事故上下工夫,不如先預(yù)想最壞的情況,然后將事故造成的破壞控制到最小。
(Source:ArsTechnica)
一般來說,最常見的隔離膜材料為聚乙烯,而團(tuán)隊(duì)打算打造一個新的隔離膜來代替。這個隔離膜由超細(xì)纖維組成,中間有一層聚合物(pVDF-HFp)的保護(hù)殼,包裹阻燃劑Tpp。
新增保護(hù)殼的目的,是為了防止阻燃劑滲透進(jìn)電池的電解質(zhì)中,進(jìn)而影響電池的表現(xiàn)。
一旦溫度到達(dá)攝氏160度,聚合物保護(hù)殼就會融化,釋放出包裹的阻燃劑到電解質(zhì)中,防止電池燃燒。如上圖,阻燃劑Tpp僅用了0.4秒就將火源撲滅了,相當(dāng)于內(nèi)建一個滅火器。
這會是未來的鋰離子電池嗎?
從根本上說,這個技術(shù)沒有提升鋰離子電池的效能,只是讓鋰離子電池更安全。而更薄、能量密度更高、壽命更長,才是未來電池的趨勢。
可以預(yù)見的是,相比手機(jī)工業(yè),快速發(fā)展的電動汽車工業(yè)更急需電池技術(shù)的突破性進(jìn)展。拋開鋰離子電池以外,新材料電池或許才更讓人期待。