如何防止锂电池爆炸 电池网科学家出新招

近日，一项在线发表于《科学前进》杂志的新研讨显现：一种静电纺丝资料制成的核壳构造的分离器，其聚合物壳在高温下会发作溶解，释放出阻燃资料，能够有用避免锂电池起火焚烧。

锂电池，如今广泛运用于消费类电子设备，例如智能手机、平板电脑、智能硬件等等。别的，它也被认为是电动汽车的最有前途的能量来源之一。它具有能量密度高、循环功能安稳、绿色环保、运用寿命长等长处。

可是安满是阻止锂电池开展的一个重要因素，近些年关于锂电池焚烧和爆破的事端报导很频频，例如三星galaxy note 7爆破、特斯拉电动汽车自燃、锂电池工厂起火等等。

三星note 7手机充电时发作爆破图片

那么，究竟是什么引起锂电池焚烧的呢?现在，业界遍及认为锂电池的焚烧和高度易燃的有机电解液有关。这种易燃性电解液包含的安全隐患，是阻止锂电池进一步开展和运用的首要瓶颈。

锂电池又是如何发作焚烧的呢?例如，当锂电池发作内部或许外部短路后，其内部会在短时间内，释放出很多热量，温度极剧增加，致使热量失控。然后，这种易燃性的电解液会被点着，最终致使电池起火或许爆破。

计划

现在，关于电解液易燃的疑问，我在之前的文章中也曾介绍过一些解决计划例如运用固态电解质，开发固态锂电池，可是其成本较高。此外，还有就是运用新的能量供应方式，例如运用人体动能给电子设备供给能量，现在这个计划还处于实验室时期。

别的一个很直接的计划就是在现有的电解液中增加阻燃剂。可是，为了完结阻燃性，就需要在电解液中增加很多的阻燃剂，这样会相应地下降电解液的离子导电性，明显影响锂电池的电化学功能和能量密度。

立异

近来，电池网研讨人员，制作了一种新式“智能”静电纺丝分离器，它具有热量触发机制，内部富含阻燃剂，可用于避免锂离子电池焚烧。

在这种构造中，阻燃剂包装在聚合物维护壳的内部，以防阻燃剂直接溶解到电解液中，然后给电池功能形成负面影响。当锂电池内部的热量过高时，聚合物维护壳会由于高温而发作溶解，释放出阻燃剂，然后有用按捺高度易燃的电解液发作焚烧。

这种新式静电纺丝超细纤维分离器构造和功能示意图如下：

关于该图的有关阐明如下：

(A) 这个独立的分离器由超细纤维组成，具有“核壳”构造，阻燃剂坐落中心，聚合物是壳。阻燃剂的包装在聚合物维护壳的内部，以防直接溶解于电解液中给电池电化学功能带来副作用。

(B) 当热量过高后触发，聚合物维护壳发作溶解，然后包装在内部的阻燃剂释放到电解液中，有用的阻止了电解液的焚烧和焚烧。

别的，科学家在论文中还提及了该超细纤维分离器的资料的制作和显微镜下的示意图：

阻燃剂运用了一种便宜、功能强大的、遍及运用的资料“磷酸三苯酯”。在电池正常运行时期，阻燃剂会极好地包含在聚合物维护壳的内部，当分离器的温度高于一定温度时，聚合物外壳发作溶解。在实验中，阻燃剂完全熄灭电解液火灾只需0.4秒，如下图所示锂电池0.3秒时着火，0.7秒时火被熄灭。

将来

锂电池厂商研讨人员标明，将来的研讨包含进一步进行这种分离器的有关测验，例如关于电气损坏景象：例如过度充电或许过度放电的测验;或许物理损坏景象例如：穿刺测验或许揉捏测验。