LG化學的突破性材料可防止電池熱失控
LG 化學開發出一種創新的熱失控抑製材料,可大幅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並產生大量熱量,通常會導致火災。
此複合材料正式名稱為安全強化層(SRL),厚度僅一微米,約為頭髮絲厚度的1/100。 它位於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範圍(通常在攝氏90 度到130 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5,000 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。
這並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 化學已經完成了行動電池的安全驗證測試,預計2025 年將完成大容量電動車電池的安全驗證測試。
LG 化學技術長Lee Jong-gu 表示,這種材料可以在短時間內應用於大規模生產。 “我們將加強安全技術,確保客戶能夠放心使用電動車,並為增強我們在電池市場的競爭力做出貢獻”。
《自然-通訊》(Nature Communications)雜誌上發表了一篇題為”透過在實用鋰離子電池中可擴展地製造安全強化層來防止熱失控”的論文。