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新技术可能很快解决电动汽车电池失控起火问题

IP属地 北京 编辑:胡颖 汽车女帝 时间:2024-10-06 13:38:26

目前阻止 LG Chem 实施该方案的唯一因素是扩大规模,但这可能只是暂时的延迟。

热失控可能导致罕见但危险的电动汽车电池组起火,这不仅是一个可怕的概念,而且这种火灾极难扑灭,因为每个电池单元都会开始级联失效,并为火势本身提供更多燃料。目前,没有直接的解决方案来防止这种电池失控现象,而阻止电动汽车起火的唯一解决方案是将车辆浸入数百或数千加仑的水。我们说“现在”,是因为 LG Chem 似乎已经找到了一种相当简单的解决方案来应对失控电动汽车起火的威胁:一种热熔断器。

LG Chem 在科学杂志自然通讯上发表文章称,它已经发明了一种“温度响应材料”,其直径仅为人类头发平均直径的 1/100。这意味着这种材料足够薄,可以放置在电池的阴极层(“地”或负极)和集电器(形成阳极或正极的部分)之间,而不会降低任何明显的能量密度。能量密度的降低以及抑制剂的反应时间一直是使用任何类型的内部灭火器的主要问题。考虑到热失控是一种罕见事件,这些安全装置的能量密度降低超过了内部抑制剂的好处。有了 LG Chems 热“保险丝”,希望这个借口现在不再是借口了。

在热失控的早期阶段,这种材料充当着某种保险丝的作用,通过防止电池内部短路来停止或显著降低温度升高。这种材料不是像我们习惯的保险丝那样突然熔断,而是温度升高会导致材料变得更具电阻性。根据这项研究,温度每升高 33 到 34 度,材料的能量电阻就会增加 5 千欧姆。它还可以逆转这一过程,通过相同的热量减少来降低电阻。这个阻力也足以在热失控的早期阶段阻断阳极和阴极之间的反应路径。

测试使用锂钴氧化物和镍钴锰 ( NCM ) 电池组进行。结果表明,当电池组受到撞击或刺破时,这种材料会发挥作用,当它不能完全防止电池起火时,它会充当抑制材料(材料不会点燃),并允许火焰在出现后不久熄灭,从而防止进一步的热损坏和火灾。具体来说,对于 NCM 电池测试,在配备和不配备 LG Chem 热熔断器的电池组上都投放了 22 磅的重物。研究表明,所有没有热熔断器的电池都会起火。对于带有热熔断器的电池,70% 没有着火,而 30% 虽着火但在几秒钟内熄灭。

现在唯一的问题是测试才刚刚开始。研究指出,更大容量的电池组(电动汽车中使用的电池组)将于 2025 年开始推广。LG 化学首席技术官 Lee Jong-gu 似乎认为这项安全功能很快就会问世:“这是一项切实的研究成果,可以在短时间内应用于大规模生产。我们将加强安全技术,确保客户可以放心使用电动汽车,并为增强我们在电池市场的竞争力做出贡献。”我们确信,许多消防员和赛车运动赛事可能都在恳求 LG 化学将这项技术作为首要任务。

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