从结构上解析为什么锂电池容易爆炸
来源:宝鄂实业
2019-10-20 14:53
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为什么这些手机的锂电池如此不安全?有什么解决办法吗?防止锂电池爆炸的终极解决方案-什么是固态电池?这个电池离我们有多远?
此外,笔者还对固态电池产业的现状进行了梳理,并对四家固态电池企业进行了考察。固态电池最终将成为主流电池,而这些公司正在发展中。传统锂电池的安全永远是一把达摩克利斯之剑,悬在人们的脑海中。
为什么锂电池容易爆炸?
让我们来看看锂电池的解剖结构:
普通锂离子电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。锂离子在正负极之间来回流动,完成充放电过程。有了电解液,锂离子就可以“运行”,正负极被陶瓷或其他聚合物膜隔开,从而避免了电池正负极之间的直接接触。
安全风险就在这个隔膜上。在高压和过热的情况下,隔膜容易被刺穿,导致正负极接触和内部短路。据介绍,为了提高电池的能量密度和续航能力,三星采用了更薄的隔膜材料,因此事故频发。
想想看,特斯拉需要使用7000多块18650锂电池,只要其中一块有问题……
在特斯拉的底盘上紧密排列着7000多块锂电池。
只有一个改变才能彻底解决问题
固体电解质可以保持电池的正负极不受接触。即使在过热的情况下,固体电解质也只是融化成绝缘体,在温度下降后,它可以恢复成固体,而不会分解气体和多余的热量。
如果你用固态电解液代替锂电池,那就叫做“固态电池”。
人类探索固态电池的道路已有60多年的历史。第一代固态电池不是厚的或圆形的,而是像一层薄膜。
一家俄罗斯公司生产的柔性薄膜锂离子电池。
但薄膜电池的生产成本太高。它需要一种叫做气相沉积的技术,它使用了数百万种设备。如果这种薄膜电池用于手机,一个苹果的销量可以超过100万部。
另外,由于电极是薄膜,薄膜电池能储存的能量很少,更不用说电动汽车了,手机所需的电力无法供应。
越来越多的人关注大容量无膜固态电池。但目前的无膜电池技术并不十分可靠。
有两个瓶颈:一是固体电解质的导电率太低,也就是说锂离子在固态下“跑”得很慢,电池是由锂离子在正负极之间跑来充放电的,这就意味着电池的充放电很慢。二是固体电解质和电极与液体接触不良,导致界面电阻过高,会明显降低电池的性能。