美國將電池集電器重量減輕80% 可延長電動汽車續航降低起火風險
時間:2020-11-18 09:53來源:蓋世汽車 作者:余秋云
點擊:
次
（圖片來源：斯坦福大學）
據外媒報道，美國斯坦福大學（Stanford University）的科學家與能源部SLAC國家加速器實驗室（SLAC National Accelerator Laboratory）重新設計了最重的電池組件——集電器（銅片或鋁箔），并將其重量減少了80%，還能夠立即熄滅起火事件，因而可以讓鋰離子電池變得更輕、更安全、更高效。
研究人員表示，如果采用該項技術，就可以實現電池研究的兩個主要目標：延長電動汽車的續航里程以及降低筆記本電腦、手機和其他設備起火的風險。當電池以超高速充電時，這一點尤其重要，因為充電速度快會導致各種電池損壞問題，甚至引發火災。
無論是圓柱形電池還是電池包，鋰離子電池都有兩個集電器，每個電極一個，會分布流入或流出電極的電流。在一些大功率或超薄電池中，此類集電器的重量占到15%至50%。減少電池的重量一方面可以讓設備更輕，減少電動汽車的重量；此外還能夠在特定重量內存儲更多的能量，讓電子設備和電動汽車都可以具備更長的續航時間。減少電池的重量以及易燃性也可以降低運輸回收電池的成本，對電池回收也會有很大的影響。
電池行業的研究人員一直試圖降低集電器的重量，讓此類集電器更薄，或有更多孔，但是嘗試結果總會出現不必要的副作用，如讓電池更加脆弱或化學性能不穩定，或需要更多的電解液，這會提高成本。
在談到安全問題時，研究人員表示：“人們也嘗試在電池電解液中添加阻燃劑，因為電解液也是易燃部分，但是不能添加太多，否則電解液會變得粘稠，不再能很好地傳導離子。”
研究人員們對這個問題進行了頭腦風暴之后，就設計了一個實驗，以聚酰亞胺輕質聚合物為基礎，制造和測試集電器，因為聚酰亞胺可以防火，并能承受因快速充電產生的高溫。此外，一種稱為磷酸三苯脂（TPP）的阻燃劑也被嵌入到聚合物中，然后在聚合物的兩面都涂上一層超薄的銅。銅不僅能夠完成電流分配的工作，還能夠保護聚合物及阻燃劑。
（圖片來源：斯坦福大學）
與現有的集電器相比，新設計的集電器的重量減輕了80%，能夠將各種類型電池的能量密度增加16%至26%。此外，其傳導電流的性能也與普通的集電器一樣，且不會退化。
暴露在明火下實驗（圖片來源：斯坦福大學）
當用如今的商用集電器做成的電池包被暴露在明火下時，其會著火并劇烈燃料，直到電解質全部燃燒殆盡。不過，在配備了新型阻燃劑集電器的電池中，火不會真正地燃燒起來，產生的火焰非常微弱，幾秒鐘內就會熄滅，即使試圖重新點燃時，也沒有再次燃燒起來。
研究人員表示，該技術的最大優點之一是新型集電器制造簡單，而且更便宜，因為只需要用一種便宜的聚合物取代部分銅。因此，還可以實現規模化商業生產。目前，斯坦福大學已經為該項技術申請了專利。
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.astra-soft.com
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.astra-soft.com
猜你喜歡
-
麻省理工李巨EMA：固態電池的多孔混合離子電子導體層
2021-06-10 11:42 -
工程師開發出可穩定氣態電解質的隔膜 使超低溫電池更安全
2021-06-10 08:45 -
Page-Roberts創新專利將電池安裝在車艙內 可使續航增加30%
2021-06-09 12:24 -
德國新研究發現：固態電池界面涂覆納米涂層可讓電池穩定
2021-06-09 09:09 -
賓州州立王朝陽院士團隊：熱調控電池讓電動飛行汽車商業化成為現
2021-06-08 10:10 -
密歇根大學列出鋰金屬固態電池的主要問題 以推動其商業化發展
2021-06-07 08:38 -
研究人員開發新型鋁硫電池 能量密度有望達到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
崔屹鮑哲南團隊設計新型電解液，有望解決金屬鋰電池循環壽命難題
2021-06-04 10:10 -
南京大學金鐘課題組設計介觀結構鋰負極材料用于高比能鋰金屬電池
2021-06-04 08:53 -
斯柯達與捷克科技公司利用舊電池開發儲能系統 最高可儲能328kWh
2021-06-03 10:23
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
麻省理工李巨EMA：固態電池的多孔混合離子電子導體層
2021-06-10 11:42 -
工程師開發出可穩定氣態電解質的隔膜 使超低溫電池更安全
2021-06-10 08:45 -
Page-Roberts創新專利將電池安裝在車艙內 可使續航增加30%
2021-06-09 12:24 -
德國新研究發現：固態電池界面涂覆納米涂層可讓電池穩定
2021-06-09 09:09 -
賓州州立王朝陽院士團隊：熱調控電池讓電動飛行汽車商業化成為現
2021-06-08 10:10 -
密歇根大學列出鋰金屬固態電池的主要問題 以推動其商業化發展
2021-06-07 08:38 -
研究人員開發新型鋁硫電池 能量密度有望達到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
崔屹鮑哲南團隊設計新型電解液，有望解決金屬鋰電池循環壽命難題
2021-06-04 10:10
本月熱點
-
2020年鋰電池行業研究報告
2021-05-11 11:24 -
突發｜深圳一鋰電企業停止經營、解散員工！
2021-05-11 10:02 -
4月我國動力電池裝車量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack內鐵鋰和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充電中性鋅空氣電池：進展，挑戰和未來
2021-05-19 10:59 -
揭開贛鋒鋰業的家底
2021-06-03 09:46 -
“電池荒”來襲，生產純電動汽車的車企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22 -
關于征集《鋰離子電池用連續式真空干燥系統技術規范》等兩項行業標準的函）征求意見程序
2021-05-31 22:53
企業微信號
微信公眾號