電池遭受擠壓的變形后還能用嗎，遭受擠壓變形的電池會(huì)怎樣呢、
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-13 14:26
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在擠壓試驗(yàn)中，YangShi將電芯重量5%DBA裝入到鋁塑膜袋中，并裝入到電池中，在電池遭受擠壓的變形時(shí)，鋁塑膜破裂將DBA釋放到電解液中，試驗(yàn)結(jié)果顯示，通過在電池中添加DBA抑制劑，使得電池在擠壓導(dǎo)致的熱失控過程中，電池溫升降低了50%左右，這與針刺試驗(yàn)的結(jié)果是一致的。
但是仍然有一類安全風(fēng)險(xiǎn)即便是做了萬全的安全設(shè)計(jì)，仍然難以避免，這就是機(jī)械濫用導(dǎo)致的鋰離子電池熱失控，例如在鋰離子電池遭受外部機(jī)械壓力，導(dǎo)致電池變形或者被刺穿，引起正負(fù)極短路，整個(gè)鋰離子電池的電量都通過短路點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)釋放，會(huì)在短路點(diǎn)產(chǎn)生極高的溫度，導(dǎo)致正極活性物質(zhì)分解，釋放出氧化性機(jī)極強(qiáng)的游離氧，進(jìn)一步氧化電解液，大量產(chǎn)熱，最終導(dǎo)致鋰離子電池發(fā)生熱失控，引起起火和爆炸。
更為嚴(yán)重的是，如果熱失控是發(fā)生在電池組內(nèi)的一個(gè)電池上，熱失控電池釋放出的高溫，會(huì)導(dǎo)致熱失控在電池組內(nèi)部蔓延，引發(fā)嚴(yán)重的后果。
因此，如何避免鋰離子電池發(fā)生熱失控和如何抑制熱失控在電池組內(nèi)部蔓延就成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，例如在前一篇文章中，我們就介紹了一種填充在電池組內(nèi)部，用于抑制熱失控電池組內(nèi)蔓延的相變復(fù)合材料PCC。
而今天要給大家介紹的是一種添加在電池內(nèi)的熱失控抑制劑，該材料的主要作用是當(dāng)鋰離子電池在發(fā)生機(jī)械濫用的情況下，能夠在電池內(nèi)部及時(shí)釋放，從而抑制熱失控的發(fā)展。
研究顯示，通過在電池內(nèi)添加4%的抑制劑，就可以將電池在穿刺實(shí)驗(yàn)中的最高溫度降低50%，而且該材料對(duì)電池的循環(huán)性能影響微乎其微，該研究成果最近由加州大學(xué)圣地亞哥分校的YangShi等人發(fā)表在JPS期刊上。
一般來說一些傳統(tǒng)的電解液阻燃劑雖然能夠能增加鋰離子電池的安全性，但是卻會(huì)嚴(yán)重的降低鋰離子電池的循環(huán)性能，為了解決這一問題，YangShi等人利用了膠囊結(jié)構(gòu)，將熱失控抑制劑DBA（二芐胺）用膠囊結(jié)構(gòu)進(jìn)行包裹，放入到電池內(nèi)部，在電池收到外部的機(jī)械壓力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致膠囊結(jié)構(gòu)被破壞，釋放出熱失控抑制劑，從而短時(shí)間內(nèi)抑制熱失控的發(fā)生。
試驗(yàn)中采用了LIR-2450扣式電池進(jìn)行了測(cè)試，在針刺試驗(yàn)中，添加DBA的實(shí)驗(yàn)組電池溫升為40攝氏度，而對(duì)照組試驗(yàn)電池的溫升則達(dá)到了75攝氏度，通過添加DBA使得在機(jī)械濫用導(dǎo)致的熱失控中電池溫升降低了50%左右。
通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組電池在熱失控中釋放的熱量為0.15Wh，而對(duì)照組電池在熱失控中則釋放了0.23Wh的熱量，通過在電池中添加4%的DBA使得電池在熱失控中電池產(chǎn)熱降低了1/3左右。
