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锂电池爆炸频发,热刺激响应防火隔膜能0.4秒控制火情
李明 2017-01-16
导语

三星Galaxy Note 7的惨淡落幕,让更多的人意识到每天伴随我们工作、娱乐、出行的智能手机随时都可能变身成“隐形炸弹”,对人身安全、财产物资造成安全威胁。

三星Galaxy Note 7的惨淡落幕,让更多的人意识到每天伴随我们工作、娱乐、出行的智能手机随时都可能变身成“隐形炸弹”,对人身安全、财产物资造成安全威胁。根据最新的研究报告,通过在锂电池中添加强力阻燃剂,当设备过热时候就会释放来防止设备着火。

锂离子电池出现过热情况后,可以燃烧电池外包装,进而产生明火甚至可能会引发爆炸。在对此类“热失控”进行深入研究之后,一些工程师在锂电池中通过设置火灾警报和加入化学添加剂来防止电池电路。

研究人员此前曾尝试直接在电池的电解质中添加阻燃剂,但是这种方法会大幅降低电池性能。为此,他们在锂离子电池中添加隔膜,该组件不仅能够确保分离电池的正负极,同时还填充了磷酸三苯酯,它是一种成本低廉、效果明显、广泛使用的阻燃剂。

在常规电池使用过程中,阻燃剂通常使塑料纤维进行封装。如果封装材料周围温度超过150摄氏度,那么塑料就会自动融化,释放存储在内部的阻燃剂。根据实验结果,燃烧中的电解质能够在0.4秒内完全熄灭。在1月13日出版的《Science AdvanCES》期刊中,详细的展示了该研究成果

“使用我们的‘智能’分离器,在常规环境下电池性能并不会受到阻燃剂的影响。”来自加州斯坦福大学的材料科学家、同时也是这份报告的高级作者崔屹教授表示:“但是,一旦出现热失控现象,那么阻燃剂就会被激活,阻止燃烧和爆炸。”

未来的科学研究将会进一步探究装备该分离器之后锂离子电池在其他方面的影响,例如过度充电/放电、电池破损和变形等等。Cui表示:“鉴于当前由锂离子电池引发的火灾和爆炸频发,我坚信我们的安全隔离器未来将会被广泛应用,”

文章链接:

Kai Liu, et al, "Electrospun core-shell microfiber separator with thermal-triggered flame-retardant properties for lithium-ion batteries,"  Science Advances  13 Jan 2017: Vol. 3, no. 1, e1601978, DOI: 10.1126/sciadv.1601978

(本文文字来源:雷锋网;)

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  • 锂电池
  • 防火隔膜
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作者 李明

博士生

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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