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怎么樣讓電池更安全?

鉅大LARGE  |  點擊量:85次  |  2020年11月25日  

摘要
改進電池主要有3個策略:避免使用易燃液體作為固體電池;使得電池組件防火;稍微改造一下電池的已有功能特性。至少就電池而言,這種改變可能來得很慢。對于電池起火的問題,一個被大肆炒作的解決方案是固體電池。這

改進電池重要有3個策略:防止使用易燃液體作為固體電池;使得電池組件防火;稍微改造一下電池的已有功能特性。至少就電池而言,這種改變可能來得很慢。


關于電池起火的問題,一個被大肆炒作的解決方法是固體電池。這個想法很簡單:用固體材料做電解質,而不是使用可燃液體電解質;固體電池不大可能起火。但是離子在固體中移動要比在液體中困難,這意味著固體電池很難設計,價格昂貴,而且可能存在性能問題。


制造固體電池有三種重要方法。塔夫茨大學材料科學家、固體電池公司Ionicmaterials創始人邁克爾齊默爾曼(MichaelZimmerman)解釋說,你可以用陶瓷、玻璃或聚合物來制造電解質。


陶瓷和玻璃容易脆化,一旦你施加壓力,它們很容易破裂。此外,它們難以大批量生產,制造過程中有時會排放有毒氣體。聚合物方面,有的能傳導離子,但通常只能在極高的溫度下工作。齊默爾曼的團隊開發了一種聚合物,可以在室溫下傳導離子,但同時也是阻燃劑。


現在,Ionicmaterials正在與電池制造商合作,齊默爾曼希望在未來的兩到三年里能做出該類電池。


尋求更安全電池的另一個策略是讓電解液本身變得具有防火性能,盡管它仍然是液態的。蘇利亞摩根蒂(SuryaMoganty)是NOHMs技術公司的首席技術官。他們正在用離子固體開發電解質,該材料類似于鹽,但在室溫下是液體。


將這種材料放入電解液中會使它們成為阻燃劑,但同樣,電池壽命也會有問題。NOHMs公司正在改進配方,目標是使得使用其技術的電池可以持續500個周期。


現在,最有效的策略可能不是大幅改變電池設計和重塑電池,而是研究電池現有的特性,然后一點點對其加以改進。例如,電池已經包含了一個電池管理系統,該系統用來監控電池的運行情況,檢測是否存在問題。一個有益的解決方法是讓該類系統變得更好。畢竟,管理系統已經是每個電池的一部分,制造商不要尋找創新性的、成本昂貴的方式來整合新的技術。


公司可以使用先進的傳感器或其他的方法來收集電池方面的數據,特別是在電池系統由成千上萬個電池組成的大型設備中。電池研究機構NavigantResearch分析師伊恩麥克倫尼(IanMcClenny)指出,能夠精確地定位出性能不符合標準的電池,有助于延長電池的壽命。


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