電池出現(xiàn)過(guò)熱的原因是什么？如何解決電池的熱失控問(wèn)題？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-05 18:17
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多年來(lái)，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(guò)多熱量）的方法。如今，美國(guó)德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校（UniversityofTexasatDallas）的研究人員發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題不是出在電池材料內(nèi)部，而是出在電池材料表面。
ErikJonsson工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院（ErikJonssonSchoolofEngineeringandComputerScience）材料科學(xué)與工程教授KyeongjaeCho博士表示：“事實(shí)證明，只有電池陰極材料的表面才是問(wèn)題所在，電池內(nèi)部沒(méi)有問(wèn)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(shí)。”據(jù)Cho所說(shuō)，高能量密度電池價(jià)格很貴的原因是非常不穩(wěn)定。“電池不斷充電時(shí)，電池材料會(huì)開(kāi)始降解。釋放的能量會(huì)讓電池溫度升高，從而使電池著火，產(chǎn)生電池安全問(wèn)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(wèn)題，就可解決電池安全問(wèn)題。”
在電池不斷的充電和再充電過(guò)程中，氧氣會(huì)從電池材料表面釋放出來(lái)。在此過(guò)程中，鋰離子從內(nèi)部到外部的運(yùn)輸通道可能會(huì)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(shí)，想要進(jìn)出電池內(nèi)外的鋰離子將無(wú)法轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致電池容量會(huì)快速下降。隨著熱量的增加，電池起火和爆炸的幾率也會(huì)增加。
該研究小組認(rèn)為，此次發(fā)現(xiàn)可能會(huì)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(guò)設(shè)計(jì)的氧化物涂層。解決電池過(guò)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(zhǎng)的充電時(shí)間。
基于上述新發(fā)現(xiàn)，該研究小組表示，已經(jīng)有業(yè)界人士有興趣與達(dá)拉斯分校合作，研發(fā)用于電動(dòng)汽車電池的下一代陰極材料。此外，該研究小組還與美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室（U.S.NavalResearchLaboratory）實(shí)驗(yàn)室合作，進(jìn)行一項(xiàng)后續(xù)研究，以提高電池陰極材料的容量和安全性。
ErikJonsson工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院（ErikJonssonSchoolofEngineeringandComputerScience）材料科學(xué)與工程教授KyeongjaeCho博士表示：“事實(shí)證明，只有電池陰極材料的表面才是問(wèn)題所在，電池內(nèi)部沒(méi)有問(wèn)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(shí)。”據(jù)Cho所說(shuō)，高能量密度電池價(jià)格很貴的原因是非常不穩(wěn)定。“電池不斷充電時(shí)，電池材料會(huì)開(kāi)始降解。釋放的能量會(huì)讓電池溫度升高，從而使電池著火，產(chǎn)生電池安全問(wèn)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(wèn)題，就可解決電池安全問(wèn)題。”
在電池不斷的充電和再充電過(guò)程中，氧氣會(huì)從電池材料表面釋放出來(lái)。在此過(guò)程中，鋰離子從內(nèi)部到外部的運(yùn)輸通道可能會(huì)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(shí)，想要進(jìn)出電池內(nèi)外的鋰離子將無(wú)法轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致電池容量會(huì)快速下降。隨著熱量的增加，電池起火和爆炸的幾率也會(huì)增加。
該研究小組認(rèn)為，此次發(fā)現(xiàn)可能會(huì)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(guò)設(shè)計(jì)的氧化物涂層。解決電池過(guò)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(zhǎng)的充電時(shí)間。
基于上述新發(fā)現(xiàn)，該研究小組表示，已經(jīng)有業(yè)界人士有興趣與達(dá)拉斯分校合作，研發(fā)用于電動(dòng)汽車電池的下一代陰極材料。此外，該研究小組還與美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室（U.S.NavalResearchLaboratory）實(shí)驗(yàn)室合作，進(jìn)行一項(xiàng)后續(xù)研究，以提高電池陰極材料的容量和安全性。
