怎么讓電池更安全？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-22 17:01
點(diǎn)擊量：次
改進(jìn)電池主要有3個(gè)策略：避免使用易燃液體作為固體電池;使得電池組件防火;稍微改造一下電池的已有功能特性。至少就電池而言，這種改變可能來(lái)得很慢。
對(duì)于電池起火的問(wèn)題，一個(gè)被大肆炒作的解決方案是固體電池。這個(gè)想法很簡(jiǎn)單：用固體材料做電解質(zhì)，而不是使用可燃液體電解質(zhì);固體電池不大可能起火。但是離子在固體中移動(dòng)要比在液體中困難，這意味著固體電池很難設(shè)計(jì)，價(jià)格昂貴，而且可能存在性能問(wèn)題。
制造固體電池有三種主要方法。塔夫茨大學(xué)材料科學(xué)家、固體電池公司Ionicmaterials創(chuàng)始人邁克爾·齊默爾曼(MichaelZimmerman)解釋說(shuō)，你可以用陶瓷、玻璃或聚合物來(lái)制造電解質(zhì)。
陶瓷和玻璃容易脆化，一旦你施加壓力，它們很容易破裂。此外，它們難以大批量生產(chǎn)，制造過(guò)程中有時(shí)會(huì)排放有毒氣體。聚合物方面，有的能傳導(dǎo)離子，但通常只能在極高的溫度下工作。齊默爾曼的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種聚合物，可以在室溫下傳導(dǎo)離子，但同時(shí)也是阻燃劑。
現(xiàn)在，Ionicmaterials正在與電池制造商合作，齊默爾曼希望在未來(lái)的兩到三年里能做出該類(lèi)電池。
尋求更安全電池的另一個(gè)策略是讓電解液本身變得具有防火性能，盡管它仍然是液態(tài)的。蘇利亞·摩根蒂(SuryaMoganty)是NOHMs技術(shù)公司的首席技術(shù)官。他們正在用“離子固體”開(kāi)發(fā)電解質(zhì)，該材料類(lèi)似于鹽，但在室溫下是液體。
將這種材料放入電解液中會(huì)使它們成為阻燃劑，但同樣，電池壽命也會(huì)有問(wèn)題。NOHMs公司正在改進(jìn)配方，目標(biāo)是使得使用其技術(shù)的電池可以持續(xù)500個(gè)周期。
現(xiàn)在，最有效的策略可能不是大幅改變電池設(shè)計(jì)和重塑電池，而是研究電池現(xiàn)有的特性，然后一點(diǎn)點(diǎn)對(duì)其加以改進(jìn)。例如，電池已經(jīng)包含了一個(gè)電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)控電池的運(yùn)行情況，檢測(cè)是否存在問(wèn)題。一個(gè)有益的解決方案是讓該類(lèi)系統(tǒng)變得更好。畢竟，管理系統(tǒng)已經(jīng)是每個(gè)電池的一部分，制造商不需要尋找創(chuàng)新性的、成本昂貴的方式來(lái)整合新的技術(shù)。
對(duì)于電池起火的問(wèn)題，一個(gè)被大肆炒作的解決方案是固體電池。這個(gè)想法很簡(jiǎn)單：用固體材料做電解質(zhì)，而不是使用可燃液體電解質(zhì);固體電池不大可能起火。但是離子在固體中移動(dòng)要比在液體中困難，這意味著固體電池很難設(shè)計(jì)，價(jià)格昂貴，而且可能存在性能問(wèn)題。
制造固體電池有三種主要方法。塔夫茨大學(xué)材料科學(xué)家、固體電池公司Ionicmaterials創(chuàng)始人邁克爾·齊默爾曼(MichaelZimmerman)解釋說(shuō)，你可以用陶瓷、玻璃或聚合物來(lái)制造電解質(zhì)。
陶瓷和玻璃容易脆化，一旦你施加壓力，它們很容易破裂。此外，它們難以大批量生產(chǎn)，制造過(guò)程中有時(shí)會(huì)排放有毒氣體。聚合物方面，有的能傳導(dǎo)離子，但通常只能在極高的溫度下工作。齊默爾曼的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種聚合物，可以在室溫下傳導(dǎo)離子，但同時(shí)也是阻燃劑。
現(xiàn)在，Ionicmaterials正在與電池制造商合作，齊默爾曼希望在未來(lái)的兩到三年里能做出該類(lèi)電池。
尋求更安全電池的另一個(gè)策略是讓電解液本身變得具有防火性能，盡管它仍然是液態(tài)的。蘇利亞·摩根蒂(SuryaMoganty)是NOHMs技術(shù)公司的首席技術(shù)官。他們正在用“離子固體”開(kāi)發(fā)電解質(zhì)，該材料類(lèi)似于鹽，但在室溫下是液體。
將這種材料放入電解液中會(huì)使它們成為阻燃劑，但同樣，電池壽命也會(huì)有問(wèn)題。NOHMs公司正在改進(jìn)配方，目標(biāo)是使得使用其技術(shù)的電池可以持續(xù)500個(gè)周期。
現(xiàn)在，最有效的策略可能不是大幅改變電池設(shè)計(jì)和重塑電池，而是研究電池現(xiàn)有的特性，然后一點(diǎn)點(diǎn)對(duì)其加以改進(jìn)。例如，電池已經(jīng)包含了一個(gè)電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)控電池的運(yùn)行情況，檢測(cè)是否存在問(wèn)題。一個(gè)有益的解決方案是讓該類(lèi)系統(tǒng)變得更好。畢竟，管理系統(tǒng)已經(jīng)是每個(gè)電池的一部分，制造商不需要尋找創(chuàng)新性的、成本昂貴的方式來(lái)整合新的技術(shù)。
