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生活 1-17 18:58

斯坦福学霸开发出防炸机电池,会是未来电池吗?

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(图片来自:Android Authority)

上一年闹得沸沸扬扬的 Note 7 炸机门,从一开始的几个爆炸案例,到航空公司的全面封杀,再到三星全部召回销毁,相信让不少人仍心有余悸,睡前会把手机放得老远。

不过,其实在生活中,锂电池无处不在。不只是我们常用的手机、笔记本,小到我们手上的可穿戴设备,大到用于上下班通勤的电动汽车,都有锂电池的身影。

除了三星的事故,其实像特斯拉,也有过数次汽车自燃的案例。而最近,iPhone 电池也被怀疑是去年埃及航空坠毁航班 MS804 的失事原因。

看起来这么不安全,为什么还要用锂电池?

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(图片来自:PCWorld

相比起其他电池,锂电池有着不少优点:

  • 重量轻
  • 能量密度高
  • 使用寿命长
  • 无记忆效应

其实,电池制造商也意识到锂是一种十分活跃的金属,所以在锂电池中设置了不少的保护机制。如锂电池中的保护电路,控制芯片一检测到异常,就会自动断电。

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(图片来自:丰田)

大部分手机采用的锂离子电池,充放电其实就是锂离子在阴阳极之间流动的过程。而在阴阳极之间,有一块隔离膜将两极隔开,避免短路。一旦短路,就会出现炸机的情况了。

为了避免同样事件再次发生,LG G6 就采用了全新散热系统,避免电池过热。那还有其他的方法提高锂电池的安全性吗?

来自斯坦福学霸的新思路

最近,斯坦福大学的学霸们,就给大家提供了一个新的思路。与其在避免事故上下功夫,不如先预想最坏的情况,然后将事故所造成的破坏控制到最小。

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(图片来自:Ars Technica

一般来说,最常见的隔膜材料为聚乙烯,而团队打算打造一个新的隔膜去替换掉。这个隔膜由超细纤维组成,中间有一层聚合物(PVDF-HFP)的保护壳,包裹着阻燃剂 TPP。

增加保护壳的目的,是为了防止阻燃剂渗透到电池的电解质中,从而影响电池的表现。

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(图片来自:Ars Technica

一旦温度到达 160 度,聚合物保护壳就会融化,释放出包裹着的阻燃剂到电解质中,防止电池燃烧。如上图,阻燃剂 TPP 仅用了 0.4 秒就将火源扑灭了,相当于内置了一个“灭火器”。

这会是未来电池吗?

从根本上说,这个技术没有提升锂电池的性能,只是让锂电池更安全了。而更薄、能量密度更高、寿命更长,才是未来电池的趋势。

可以预见的是,相比起手机行业,快速发展的电动汽车行业更急需电池技术的突破性进展。抛开锂电池以外,新材料电池或许才更让人期待。

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