氫氣預警技術有望防范鋰離子電池火災

記者日前從鄭州大學獲悉，該校電氣工程學院副教授金陽率領課題組研究發現，利用氫氣檢測技術可以快速測試鋰電池石墨負極表面微量鋰枝晶析出，當電池儲能系統檢測到氫氣出現時會立即切斷充電電源，戒備火災發生，實現對鋰電池熱失控的早期安全預警。研究成果近日發表在國際學術期刊《焦耳》上。

鋰電池具有高能量密度等特點，已成為便攜式設備、電動車和大規模儲能范疇最具競爭力的儲能技術之一，與人們的生出現活息息相關。然而，由于現有商業化鋰電池使用易燃有機溶劑作為電解液的緊要成分，以及鋰電池固有的放熱特性，其在過充或快充的情況下會出現鋰枝晶，有可能刺穿隔膜，從而引發熱失控等安全事故。

研究人員通過搭建的原位光學和氣體探探測驗平臺發現，鋰電池在過充早期會出現氫氣，氫氣來源于石墨負極表面析出的金屬鋰和負極中有機黏結劑的自發反應，利用這一辦法可以檢測微量鋰枝晶的析出。為了進一步驗證該技術在實際使用中的有效性，研究人員在實際儲能艙中開展了鋰電池單模組過充試驗，結果聲明，氫氣相比于其他氣體能夠最早被檢測到，且檢測時間比出現濃煙早639秒，比模組起火早769秒。基于此，研究人員開展了更大規模電池簇過充預警試驗，在檢測到氫氣的同時切斷充電電源，沒有任何可見煙或明火出現，驗證了氫氣檢測的安全預警效果。鑒于電動車火災事故屢見不鮮，給人們的生命財產安全造成嚴重危險，急需尋求一種能夠快速有效測試鋰枝晶的辦法，實現對鋰電池熱失控的早期安全預警。該研究成果有望使用于電動車和規模化儲能電站，防范鋰電池火災危險。（來源：科技日報/作者：崔爽）

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除