鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1122次 | 2018年05月07日
關(guān)于鋰離子電池安全問(wèn)題
各種技術(shù)和形式因素的電池因許多原因受到很多關(guān)注。每個(gè)人都在尋找能量密度更高,重量和體積更小的電池,具有出色的放電(甚至充電)規(guī)格和低成本。因此,鋰離子(Li-ion)化學(xué)及其多種變化引起了人們的高度關(guān)注,至少在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái),這種變化至少能夠達(dá)到這些密度目標(biāo)。
盡管如此,還是有不同尋常的化學(xué),結(jié)構(gòu)和形狀因素是優(yōu)先考慮的應(yīng)用,不僅僅是一個(gè)更好的鋰離子電池。考慮由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的ChristopherBettinger教授領(lǐng)導(dǎo)的研究工作。他們正在開(kāi)發(fā)可食用的,生物相容性的電池,使用已經(jīng)存在于身體中的無(wú)毒物質(zhì),可用液體如胃酸作為電解質(zhì);請(qǐng)參閱下面的參考(圖1)。他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)生產(chǎn)了陰極,這些陰極是基于已經(jīng)存在于人體內(nèi)的黑色素和已經(jīng)存在的氧化錳制成的陽(yáng)極。還開(kāi)發(fā)了其他基于人體友好材料的版本。
這個(gè)想法是使用后電極會(huì)無(wú)害地溶解。使用各種可溶性陽(yáng)離子的大多數(shù)所得電池具有適度的電壓(在0.5和0.7伏之間);雖然很難找到明確的規(guī)格,但是在20小時(shí)內(nèi)還能提到5毫瓦的功率。
圖1卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的ChristopherBettinger教授戲劇性地展示了他的團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)的可食用電池的可能性。
不只是需要特殊電池的人類。太平洋西北地區(qū)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的微電池(參見(jiàn)“一個(gè)足夠小的電池,足以追蹤鮭魚(yú)”)長(zhǎng)6毫米,寬3毫米,重量?jī)H為70毫克(圖2),用于驅(qū)動(dòng)聲學(xué)魚(yú)標(biāo)簽。它是由多層手工制成的,然后卷起來(lái)(圖3),這增加了內(nèi)部表面積,從而降低了內(nèi)部電阻-在許多現(xiàn)實(shí)世界的電池實(shí)現(xiàn)中是一個(gè)弱點(diǎn)。雖然每個(gè)都是手工制作的,但其中約有1000個(gè)已經(jīng)建成,并且已經(jīng)將其中700多個(gè)植入到了魚(yú)的跟蹤裝置中。
圖2這些米粒大小的電池是手工組裝的,用于為聲魚(yú)標(biāo)簽供電。
圖3魚(yú)鱗形電池由多層構(gòu)成,然后卷起并插入小罐中。
這些米粒大小的電池可以提供足夠的功率,每三秒發(fā)送744微秒的信號(hào)大約三周(或者每五秒鐘一個(gè)月)。能量密度指定為240WHr/kg,而標(biāo)??準(zhǔn)氧化銀按鈕微型電池的能量密度約為100WHr/kg-盡管您不得不想知道如何進(jìn)行這些測(cè)量以及它們是否公平比較!
這些特種電池還有其他獨(dú)特的問(wèn)題,例如提供連接或連接引線。太平洋西北地區(qū)的微型電池有內(nèi)部線索;卡內(nèi)基梅隆的可食用食物是如何連接的還不清楚。當(dāng)然,這些電池的用戶將不能去電池支架供應(yīng)商,并得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的連接器或持有人。
你有沒(méi)有必要指定,設(shè)計(jì),或訴諸高度專業(yè)化,獨(dú)特的,定制的微型電池?這是一個(gè)早期的決定,還是在設(shè)計(jì)周期后期發(fā)揮作用的?
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