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日本研制出新型材料可防止锂电池过热而爆炸

发布时间:2020-03-23 13:21:54 阅读: 来源:链缝机厂家

最近,一种可以预防电池在使用进程中过热的新材料问世了,利用这类材料生产的车载锂电池会比之前更安全.这类新型聚合材料可以避免以后再发生类似去年那种因电池爆炸而致使笔记本电脑锂电池大规模召回的事件.新型材料可以增强电池的安全性,为以后锂电池广泛应用于混合和电动车辆扫清道路.

由于锂电池比其他替换电池产品小巧轻便,因此被用于笔记本电脑.它还可以替换贮氢镍合金电池用于车载蓄电池领域,这样既可以节省空间,也可以减轻重量以提高燃料的经济性. 但是到目前为止它们还没有被广泛应用于汽车电池领域,其中安全问题也是部份缘由.当电池由于充电过度或内部电极相碰致使短路时就会过热,从而致使电池爆炸燃烧.虽然笔记本电脑起火燃烧是很危险的,但是这类装备的电池一般只有几个电池芯. 车载电池组中包括了不计其数个电池芯,一旦起火燃烧后果会严重很多.去年,由于在生产过程中大量电池芯中意外残留了一些金属微粒,结果致使苹果和戴尔等多家大型笔记本电脑厂商召回了数百万件笔记本电脑电池.在极少数情况下,这些金属微粒可以穿过电池内部避免正负电极相碰的塑料薄膜. 这样就会致使电池过热,从而致使电池内部的分隔层失效而进一步出现更多短路现象,令过热的情况继续恶化.到达一定的温度以后,电极材料就会分解而放出氧气,电池过热的速度就会更快,终究致使爆炸和起火.埃克森石油化工公司(日本)旗下的分支机构东燃化学(Tonen Chemical)公司的研究人员已开发出一种全新材料制成的隔离层,它可以更有效地避免电池过热.美国新墨西哥Albuquerque的Sandia 国家实验室(Sandia National Laboratories)的高级技术开发项目经理彼得罗斯说,这类新型材料可以减缓反应的时间,在电池过热爆炸起火之前让它冷却下来. Sandia国家实验室现在正在测试新隔离层的安全性.隔离层是由电绝缘材料制成,它上面有一些小孔以便在电池充电和放电进程中让锂离子在电池电极之间游动.隔离层在到达一定温度即130摄氏度左右时会开始软化.这样它上面的小孔就被关闭了,切断了电极之间的电流.在通常情况下,这样就可以避免电池继续过热.但是如果电池的温度继续上升,隔离层材料就会完全熔化碎裂而致使大量电流短路,然后电池就会加速变热,如果电池温度超过180摄氏度,电极材料就会开始分解,释放出氧气而致使电池电极起火和电池爆炸.传统隔离层在温度超过150摄氏度以后就会破裂,但是新型材料在温度到达190摄氏度之前都可以保持稳定.罗斯说,这样新隔离层就可以避免出现大量电流短路现象,从而避免电池加速过热而致使爆炸.新隔离层的性能更加稳定是由于它加入了不止一种高聚物,其中一种高聚物在130摄氏度左右会软化而切断电流,而另一种高聚物可以保证隔离层不受损伤以避免短路.Tonen公司研发经理Koichi Kono说,由于只要对现有生产装备进行改造就能够生产这类新材料,因此它很快就能开始批量投产并推出市场. 他说:“我们已准备好了商业化生产.”其他一些公司也一直在开发确保锂电池更安全的替换材料,包括使用不同电极材料或不可燃的电解质,或在电池中增加一层陶瓷材料的薄层以保证电极之间不会短路.虽然陶瓷可以耐高温,但是它们是不是能够整合到生产过程中和那末做的本钱是不是太过昂贵等问题仍有待解决. 罗斯说:“目的是让电池渐渐失效而不发生爆炸.”网易科技消息

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