鋰離子電池為啥在飛機上受限制?看完這篇你就明白了
其中,禁止攜帶和托運額定能量在160wh以上的鋰離子電池的規(guī)定讓很多人不解。其實對于個人攜帶的手機、電腦、相機等電子產(chǎn)品,全部加起來的額定能量也很難超過100wh,所以大可放心,那
么,為什么要對鋰離子電池做這種規(guī)定呢?
自“出道”之日起,鋰離子電池便面臨眾多爭議。2016年,國際民航組織(ICAO)全面禁止在客機上托運鋰離子電池,這可能與幾起鋰離子電池受熱起火的事故有關(guān)。
在飛機托運的過程中,貨艙中的溫度和鋰離子電池受熱、受壓的程度都是不可控的,因此如果電池?zé)崾Э兀銜?dǎo)致內(nèi)部短路,從而起火,而飛機上空間有限,也無法隨時“停車”。由乘客隨身攜帶,乘客可以隨時注意到其情況,即使電池失火,工作人員也能及時控制。
那么鋰離子電池是牛鬼蛇神嗎?不然,其實鋰離子電池的人生并不一帆風(fēng)順,鋰最初用于電池是在1970年,隨后因為電池性能不穩(wěn)定等原因便被放棄使用了。可時至今日,在一批批研究人員的技術(shù)改良下,鋰離子電池再次大方異彩,不管是民用領(lǐng)域還是軍事領(lǐng)域都有鋰離子電池的涉足,可謂是強勢回歸。
如果用兩分法看待鋰離子電池的安全問題,就會發(fā)現(xiàn)它所謂的劣勢同時也是優(yōu)勢。在飛機上,鋰離子電池額定能量不得超過160wh,所含鋰不得超過2g,可見,鋰的能量密度不容小覷,超過2g的鋰發(fā)生爆炸或燃燒便能對飛機產(chǎn)生較大的影響。也正是因為這一特點,高能量的鋰離子電池用于動力和儲能系統(tǒng)才越發(fā)普及。若夸大鋰離子電池的危害,那么現(xiàn)如今各國積極研發(fā)制造的鋰電飛機、電動汽車、鋰電潛艇便成為了笑話。
誠然,我們已經(jīng)離不開鋰離子電池了,但也無法不重視它的安全性。鋰電設(shè)備上飛機受限制,這也是由其特性所決定的,況且隨著科技的進(jìn)步,或許未來鋰離子電池也能在飛機上來去自如。
據(jù)外媒報道,多年來,研究人員一直在尋找解決鋰離子電池熱失控(即電池積累過多熱量)的方法。如今,美國德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校(University of Texas at Dallas)的研究人員發(fā)現(xiàn),問題不是出在電池材料內(nèi)部,而是出在電池材料表面。
Erik Jonsson工程與計算機科學(xué)學(xué)院(Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science)材料科學(xué)與工程教授Kyeongjae Cho博士表示:“事實證明,只有電池陰極材料的表面才是問題所在,電池內(nèi)部沒有問題。該發(fā)現(xiàn)給了我們很大的希望,我們可以弄清楚如何穩(wěn)定電池表面,使真正高容量的電池成為現(xiàn)實。”據(jù)Cho所說,高能量密度電池價格很貴的原因是非常不穩(wěn)定。“電池不斷充電時,電池材料會開始降解。釋放的能量會讓電池溫度升高,從而使電池著火,產(chǎn)生電池安全問題。好消息是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),只有電池材料表面是不安全、不穩(wěn)定的,如果可以解決該問題,就可解決電池安全問題。”
在電池不斷的充電和再充電過程中,氧氣會從電池材料表面釋放出來。在此過程中,鋰離子從內(nèi)部到外部的運輸通道可能會被隨氧氣釋放而產(chǎn)生的金屬鎳粉塵所堵塞。當(dāng)通道被堵塞時,想要進(jìn)出電池內(nèi)外的鋰離子將無法轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致電池容量會快速下降。隨著熱量的增加,電池起火和爆炸的幾率也會增加。
該研究小組認(rèn)為,此次發(fā)現(xiàn)可能會改變制造商生產(chǎn)電池的方式。Cho博士建議,可以在電池表面添加一層經(jīng)過設(shè)計的氧化物涂層。解決電池過熱難題,可將電池容量提高20%至30%,改造后的電池可以經(jīng)受住更長的充電時間。
















