電動(dòng)車電池充電中發(fā)生爆炸是什么原因造成的?
3月10日晚,著名微博大V@王左中右 通過(guò)個(gè)人微博,講述家中電動(dòng)車電池充電中發(fā)生爆炸,導(dǎo)致房屋損毀,投訴無(wú)門的經(jīng)過(guò),引發(fā)網(wǎng)友關(guān)注。今日(3月12日)晚間,記者從浙江天能電池集團(tuán)獲悉,該集團(tuán)目前已就此事達(dá)成“解決問(wèn)題的框架性方案”。
@王左中右 微博稱,3月6日凌晨4點(diǎn),家里剛買一個(gè)多月的天能電動(dòng)車電池,在正常充電過(guò)程中突然爆炸起火,“從睡夢(mèng)中驚醒的家人死里逃生,但整個(gè)家全燒沒(méi)了”。配圖顯示,王左中右家中的地板、天花板都被燒毀,電器以及家具幾乎無(wú)法辨認(rèn)出形狀。其展示的消費(fèi)票據(jù)顯示,電池購(gòu)于今年1月14日,價(jià)格為800元。
事件發(fā)生后,王左中右曾與天能上海分公司聯(lián)系,但未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。王左中右稱,對(duì)方對(duì)其溝通動(dòng)機(jī)提出懷疑,“一心只想逃避責(zé)任”。
今日晚間,記者從天能電池集團(tuán)有限公司獲悉,注意到王左中右的微博投訴后,集團(tuán)包括一位副總裁在內(nèi)的工作人員趕到上海與之溝通,目前已經(jīng)達(dá)成解決問(wèn)題的框架性方案,“并為之前溝通的方式欠妥表示誠(chéng)摯歉意。”
王左中右本人通過(guò)微博確認(rèn)這一結(jié)果,并對(duì)網(wǎng)友關(guān)心表示感謝,同時(shí)呼吁廠商加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品安全的重視,制定相關(guān)行業(yè)規(guī)范,保障此類事件不再發(fā)生。
日前,亞利桑那州立大學(xué)(Arizona State University)的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),使用三維聚二甲基硅氧烷(PDMS)層作為電池中鋰金屬陽(yáng)極的基體材料,能夠有效地抑制鋰枝晶的形成,從而大大地延長(zhǎng)電池壽命,減少安全隱患。該研究于3月6日發(fā)表在最新的頂級(jí)期刊《自然·能源》(Nature Energy)上。
論文的首席研究員姜漢卿(Hanqing Jiang)教授說(shuō),這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)鋰離子(lithium-ion)電池和鋰空氣(lithium-air)電池都有意義,并且對(duì)其他金屬陽(yáng)極電池也有很大的意義。因?yàn)閹缀跛杏米麟姵仃?yáng)極的金屬都會(huì)產(chǎn)生枝狀晶體,比如,鋅、鈉和鋁電池等。
姜漢卿稱,他和研究團(tuán)隊(duì)并不是從材料或電化學(xué)的角度來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的,而是從機(jī)械工程師的角度來(lái)尋找解決方案。他說(shuō),“已知的研究表明,微小的錫針或錫須(類似枝狀晶體)在應(yīng)力作用下會(huì)從錫金屬的表面伸出,因此通過(guò)類比,我們研究了應(yīng)力作為鋰枝晶生長(zhǎng)原因的可能性。”
圖丨(a)電鍍鋰層過(guò)程中形成的壓應(yīng)力使得PDMS基底上的銅層產(chǎn)生褶皺變形;(b)PDMS基底的褶皺變形使得鋰層中的應(yīng)力得到釋放,從而抑制枝晶的形成;(c)沒(méi)有柔性PDMS基底的應(yīng)力釋放作用,鋰金屬表面形成枝狀晶體
在第一輪研究中,研究者在電池的陽(yáng)極底部加了一層柔性PDMS,發(fā)現(xiàn)鋰枝晶的生長(zhǎng)有明顯的減少。研究者的分析表明,金屬鋰電極中累積的應(yīng)力被PDMS基底以褶皺變形的形式所釋放,而這種枝晶減少的趨勢(shì)與此應(yīng)力釋放直接相關(guān)。
“這是首次從實(shí)驗(yàn)上證明了殘余應(yīng)力在鋰枝晶的形成中起著關(guān)鍵作用”,姜漢卿說(shuō)。
除了研究鋰枝晶的生長(zhǎng)機(jī)制外,姜漢卿團(tuán)隊(duì)又進(jìn)一步研究了如何利用這種現(xiàn)象(應(yīng)力釋放減少枝晶生長(zhǎng))來(lái)延長(zhǎng)鋰金屬電池的壽命,同時(shí)還保持高能量密度。
研究者提出的方法是將PDMS基體做成具備很多表面的三維結(jié)構(gòu)。“利用一塊內(nèi)部含有大量小孔的方糖作為模板,PDMS進(jìn)入方糖內(nèi)部的孔隙中,形成一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)狀基底,再鍍一層薄薄的銅層以傳導(dǎo)電子。最后,再用鋰金屬充滿這些孔隙。PDMS作為一種多孔的海綿狀層,能夠有效減輕應(yīng)力并抑制枝晶生長(zhǎng)”, 姜漢卿解釋說(shuō)。
該研究小組成員之一、萊斯大學(xué)(Rice University)的Ming Tang教授說(shuō):“通過(guò)與其他抑制鋰枝晶的方法相結(jié)合,比如新的電解液添加劑,這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于使鋰金屬電池成為一種安全、高密度、長(zhǎng)期儲(chǔ)存能量的解決方案具有廣泛的意義。這種技術(shù)的潛在應(yīng)用范圍非常廣泛,從個(gè)人電子設(shè)備供電,到為電動(dòng)汽車提供超長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力,再到作為太陽(yáng)能電網(wǎng)的備用電源。”












