鉅大LARGE | 點擊量:1286次 | 2019年05月15日
鋰電池超過250攝氏度后的爆炸瞬間
鋰離子電池現(xiàn)在已經(jīng)幾乎無處不在,從筆記本電腦到智能手機,再到可穿戴設(shè)備,所有電子產(chǎn)品都需要通過鋰電池供電。不過鋰電池有時也會因為使用不當(dāng)或者劣質(zhì)充電設(shè)備而導(dǎo)致過熱或爆炸等現(xiàn)象發(fā)生。
最近,倫敦大學(xué)通過3D熱成像追蹤技術(shù)對鋰電池發(fā)熱的過程進(jìn)行了圖像追蹤。從視頻中我們可以看到,當(dāng)鋰電池內(nèi)部的溫度超過250攝氏度(華氏482度),氣孔、通風(fēng)和增加的溫度就會對其內(nèi)部層結(jié)構(gòu)造成影響,導(dǎo)致爆炸。而在此之前所發(fā)生的整個過程被研究人員稱作“熱失控”,直到最后崩潰。
倫敦大學(xué)學(xué)院化學(xué)工程博士生表示:“我們將兩種不同類型的鋰離子電池暴露于異常高的溫度中,結(jié)合高能加速器X射線和熱成像技術(shù),對電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部溫度變化進(jìn)行成像。借助光子高通量快速成像探測儀,其捕捉三維圖像的速度可達(dá)幾分之一秒,我們拍攝了電池過熱并點燃的熱失控瞬間?!?/p>
結(jié)果顯示,電池內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)在“熱失控”之前一直保持完好,但就在“熱失控”爆發(fā)的瞬間,內(nèi)部的銅材料融化導(dǎo)致溫度升高至1000攝氏度。熱量從內(nèi)部傳遞到外部直接導(dǎo)致了“熱失控”。
相反,沒有內(nèi)部支持結(jié)構(gòu)的電池在爆炸瞬間導(dǎo)致整個電池外殼與內(nèi)部分離,在“熱失控”之前,緊密連接的電池核心也崩潰了,增加了內(nèi)部短路和損毀附近物體的風(fēng)險。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前,這份論文已經(jīng)發(fā)表在了最近的一期《自然》雜志上,感興趣的朋友可以前往查看更詳細(xì)的介紹。