到底是什么引起鋰電池燃燒的呢？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-13 09:24
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目前，業(yè)界普遍認(rèn)為鋰電池的燃燒和高度易燃的有機(jī)電解液相關(guān)。這種易燃性電解液包含的安全隱患，是阻礙鋰電池進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的主要瓶頸。
鋰電池又是怎樣發(fā)生燃燒的呢?例如，當(dāng)鋰電池發(fā)生內(nèi)部或者外部短路后，其內(nèi)部會在短時間內(nèi)，釋放出大量熱量，溫度極劇升高，導(dǎo)致熱量失控。然后，這種易燃性的電解液會被點(diǎn)燃，最終導(dǎo)致電池起火或者爆炸。
方案
另外一個很直接的方案就是在現(xiàn)有的電解液中增加阻燃劑。但是，為了完成阻燃性，就需要在電解液中添加大量的阻燃劑，這樣會相應(yīng)地降低電解液的離子導(dǎo)電性，顯著影響鋰電池的電化學(xué)性能和能量密度。
創(chuàng)新
最近，美國斯坦福大學(xué)的研究人員，制造了一種新型“智能”靜電紡絲分離器，它具有熱量觸發(fā)機(jī)制，內(nèi)部含有阻燃劑，可用于防止鋰離子電池燃燒。
在這種結(jié)構(gòu)中，阻燃劑包裝在聚合物保護(hù)殼的內(nèi)部，以防阻燃劑直接溶解到電解液中，從而給電池性能造成負(fù)面影響。當(dāng)鋰電池內(nèi)部的熱量過高時，聚合物保護(hù)殼會因?yàn)楦邷囟l(fā)生溶解，釋放出阻燃劑，從而有效抑制高度易燃的電解液發(fā)生燃燒。
(A)這個獨(dú)立的分離器由超細(xì)纖維組成，具有“核殼”結(jié)構(gòu)，阻燃劑位于核心，聚合物是殼。阻燃劑的包裝在聚合物保護(hù)殼的內(nèi)部，以防直接溶解于電解液中給電池電化學(xué)性能帶來副作用。
(B)當(dāng)熱量過高后觸發(fā)，聚合物保護(hù)殼發(fā)生溶解，然后包裝在內(nèi)部的阻燃劑釋放到電解液中，有效的阻止了電解液的點(diǎn)火和燃燒。
另外，科學(xué)家在論文中還提及了該超細(xì)纖維分離器的材料的制造和顯微鏡下的示意圖：
阻燃劑使用了一種廉價、功能強(qiáng)大的、普遍使用的材料“磷酸三苯酯”。在電池正常運(yùn)行期間，阻燃劑會很好地包含在聚合物保護(hù)殼的內(nèi)部，當(dāng)分離器的溫度高于一定溫度時，聚合物外殼發(fā)生溶解。在實(shí)驗(yàn)中，阻燃劑完全撲滅電解液火災(zāi)只需0.4秒，如下圖所示鋰電池0.3秒時著火，0.7秒時火被撲滅。
