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    鋰電池爆炸不需擔心:斯坦福開發自動滅火機

    2021-04-26 ryder

    現如今,人人兜里都裝著一部手機,手機對人們的生活可以說是越來越緊要。可是,手機安全問題卻時時刻刻充斥在我們身邊,2016年鬧得沸沸揚揚的Note7炸機門,從一開始的幾個爆炸案例,到航空公司的全面封殺,再到三星全部召回銷毀,相信讓不少人仍心有余悸,睡前把手機放得老遠。


    不過,其實生活中鋰電池無處不在。不只我們常用的手機、筆記本電腦,小到我們手上的可穿戴設備,大到上下班通勤的電動車,都有鋰電池的身影。


    除了三星事故,其實像特斯拉,也有過數次汽車自燃的案例。而最近,iphone電池也被懷疑是2016年埃及航空墜毀航班MS804的失事原由。


    看起來這么不安全,為甚么還要用鋰電池?


    相比起其他電池,鋰電池有不少優勢:


    重量輕


    能量密度高


    使用壽命長


    無記憶效應


    其實,電池制造商也意識到鋰是一種十分活躍的金屬,所以在鋰電池中設定了不少保護機制。如鋰電池中的保護電路,控制芯片一偵測到不規矩,就會自動切斷電源。


    (Source:Toyota)


    大部分手機采用的鋰電池,充放電其實就是鋰離子在陰陽極之間流動的過程。而在陰陽極之間,有一塊隔離膜將兩極隔開,戒備短路。一旦短路,就會出現爆炸情況了。


    為了戒備同樣事件再次發生,LGG6就采用全新的散熱系統,戒備電池過熱。還有其他辦法提高鋰電池的安全性嗎?


    來自斯坦福學霸的新思路


    最近,斯坦福大學的專家們,就供應了一個新想法。與其在戒備事故上下工夫,不如先預想最壞的情況,然后將事故造成的破壞控制到最小。


    (Source:ArsTechnica)


    一般來說,最常見的隔離膜材料為聚乙烯,而團隊打算打造一個新的隔離膜來代替。這個隔離膜由超細纖維組成,中間有一層聚合物(pVDF-HFp)的保護殼,包裹阻燃劑Tpp。


    新增保護殼的目的,是為了戒備阻燃劑滲透進電池的電解質中,進而影響電池的表現。


    一旦溫度到達攝氏160度,聚合物保護殼就會融化,釋放出包裹的阻燃劑到電解質中,戒備電池燃燒。如上圖,阻燃劑Tpp僅用了0.4秒就將火源撲滅了,相當于內建一個滅火器。


    這會是將來的鋰電池嗎?


    從根本上說,這個技術沒有提升鋰電池的效能,只是讓鋰電池更安全。而更薄、能量密度更高、壽命更長,才是將來電池的趨勢。


    可以預見的是,相比手機工業,快速發展的電動車工業更急需電池技術的沖破性進展。拋開鋰電池以外,新材料電池或許才更讓人期望。

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