LG 化學開發出一種創新的熱失控抑制材料,可大大降低鋰離子電池起火的風險。 熱失控是電池起火的一個主要原因,當電池內部的陽極和陰極無意中相互接觸時就會發生熱失控。 這種相互作用會造成短路并產生大量熱量,通常會導致火災。
這種復合材料正式名稱為安全強化層(SRL),厚度僅為一微米,約為頭發絲厚度的 1/100。 它位于電池的陰極層和集電體(鋁箔,作為電子的通路)之間,起到溫度敏感保險絲的作用。 當電池溫度升高超過其正常工作范圍(通常在 90 攝氏度到 130 攝氏度之間)時,SRL 就會做出反應,改變其分子結構,抑制電流的流動。 據 LG 化學公司稱,溫度每升高 1 攝氏度,這種材料的電阻就會增加 5000 歐姆。 此外,這種材料還具有可逆性,這意味著一旦溫度回落,電流就能重新正常流動。 在撞擊和穿透測試中,裝有 SRL 的電池要么能完全防止起火,要么能在火焰剛出現不久就將其撲滅,從而避免了熱失控事件。 這并不是首次嘗試在電池中使用溫度響應材料來確保安全,但可能是最成功的一次。 正如 LG 化學所強調的那樣,早期的方法導致能量密度降低,反應速度緩慢。 這項技術甚至有可能在不久的將來進入市場。 LG 化學已經完成了移動電池的安全驗證測試,預計 2025 年將完成大容量電動汽車電池的安全驗證測試。 LG 化學首席技術官 Lee Jong-gu 表示,這種材料可以在短時間內應用于大規模生產。"我們將加強安全技術,確保客戶能夠放心使用電動汽車,并為增強我們在電池市場的競爭力做出貢獻"。 《自然-通訊》(Nature Communications)雜志上發表了一篇題為"通過在實用鋰離子電池中可擴展地制造安全強化層來防止熱失控"的論文。 |