如何降低锂电池热失控的风险?

2019-12-19      937 次浏览

近年来,随着锂电技术的不断进步与实际成本逐渐下降,锂电池在电动工具领域的应用越来越多,现阶段各大巨头厂商提出电动工具无绳化的想法后,使得锂电池在电动工具领域有着广阔的前景空间。与此同时,人工智能的兴起,锂电家居产品、园林工具等新兴智能工具类产品得到了迅速发展的机会,锂电池的应用并不再局限于单个领域。其中根据业内人士称,锂电类电动工具、园林工具未来市场趋势正如清晨的朝阳。例如欧盟早已禁止无线电动工具使用镍铬电池,锂电电动工具的普及率与替换率也远远领先于国内市场;中国则是重新制定了电动工具锂电池使用行业标准。锂电化无绳化意味着电动工具将会朝着更小体积、更轻重量、更低噪声等方向发展,然而仍不可避免副作用的出现,那就是锂电池中的锂离子热失控。锂离子的工作温度范围是在+15~+45摄氏度之间,如果温度超出临界水平,则会导致电池单元功能安全、使用寿命缩短、不稳定性以及可能发生的热失控。热失控发生后就犹如多米诺骨牌效应一样,电池中储存的能量会突然释放,从而产生火灾。另外电池数量越多、能量密度越高、充放电功率越大,就意味着发生起火故障的概率就越高。为了确保把热失控的风险降到最低,伊利诺伊大学芝加哥分校研究人员发布了一份研究报告,报告中表明,石墨烯材料可以从锂离子电池着火时吸走氧气,可以防止阴极释放的氧气与电池内其他易燃品相结合,从而降低起火风险,减少事故损失。石墨烯为锂电池穿上防火披风石墨烯复合材料已是锂电池未来重点研究的方向之一,如何完善高质量石墨烯的制备技术,使其能够应用于高能量密度、高功率密度动力锂离子电池领域,必将会大幅度提升锂电池的综合性能,推动电动工具等相关领域的发展。目前国内已有企业积极布局石墨烯产业化,方大碳素公司在高端石墨烯方面取得多项技术突破,并且以项目建设为载体,加快新产品开发,在核石墨、纳米炭材料、特种石墨、碳纤维、石墨导热片等领域有所突破;而珈伟新能则在第十三届中国国际电池技术交流会/展览会国上展示了新研发的油性锂电池用石墨烯导电浆料,并且已经将油性锂电池用石墨烯导电浆料应用到了锂电池产品中。当然,石墨烯爆红是近两年的事儿,但实际上类似的研究和尝试已经开展了很长时间;无可否认,石墨烯对电池性能提升有所帮助,但能否为行业带来颠覆性的变化有待时间来验证。

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