鉅大LARGE | 點擊量：862次 | 2019年06月21日
提高鋰離子電池的安全性
作為電動汽車的前沿，它們仍然容易受到致命弱點的影響-這是給予動力的源頭。
在電動車輛，鋰離子電池或鋰離子電池中使用的常見類型的電池之一易于由于碰撞或施加在車輛上的其他主要沖擊而著火或爆炸。這種影響會導致電極內部短路。小火可以通過“熱失控”擴散到整個電池和汽車的其他部分。
“雖然已經對電池的熱管理做出了重大努力，但近期電動車事故中的電池火災和爆炸引起了公眾的極大關注，”大學高分子科學副教授于竺博士說。阿克倫(UA)?！霸诖蠖鄶?shù)情況下，電池在正常使用情況下不會被點燃，例如通過大的外部沖擊或撞擊。”
朱和他在UA高分子科學與高分子工程學院的研究生團隊正致力于通過制造剪切增稠電解質來提高鋰離子電池的安全性-這種電解質在電池的陽極和陽極之間會在沖擊下變厚。陰極將具有抗沖擊性，因此在發(fā)生碰撞時不會引起火災或爆炸。在正常條件下，新型電解質保持柔軟。
該小組的研究由朱博士領導。學生KeweiLiu最近在“電源雜志”上發(fā)表文章：“用于安全鋰離子電池的剪切增稠液抗沖擊電解液”。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“在用于電動汽車的鋰離子電池中，陰極和陽極被非常軟的膜和液體電解質隔開，”朱說。“簡單地用固體對應物替換液體電解質仍然是一項具有挑戰(zhàn)性的任務，因為兩個電極都是多孔的，它們需要液體來填充毛孔并接觸。我們的想法是你仍然可以在正常情況下使用液體狀電解質，但是這種液體可以在沖擊下提高自身的機械強度。因此，我們開發(fā)了一種剪切增稠電解液?！?/p>
可以把它想象成淀粉和水的混合物。你可以把手伸進去，慢慢攪拌淀粉和水，同時感覺抵抗力很小。但是，如果你提高攪拌速度，你將會大大感受到更大的阻力。實際上，保齡球可以從玉米淀粉和水混合物的表面反彈，在沖擊過程中表現(xiàn)得像固體。
具有這種性質的液體稱為膨脹劑，一種非牛頓流體。如果電解質也是膨脹劑，它將防止電池在外部沖擊下短路。然而，形成剪切增稠電解質比混合玉米淀粉和水困難得多，因為電解質的組成復雜，由不同的離子，溶劑和各種添加劑組成。
“在我們的初步研究中，”朱說，“我們證明了改性的低成本玻璃纖維填料可以生產我們正在尋找的剪切增稠電解質，這與商用鋰離子電池兼容并且顯示出改善的抗沖擊性?！?/p>
來自朱氏集團的視頻展示了不同速度的子彈影響常規(guī)液體電解質和剪切增稠電解質。剪切增稠電解質吸收了動能并顯著減慢了移動的子彈。
“與傳統(tǒng)的液體電解質相比，剪切增稠電解質不會顯著降低鋰離子電池的性能，”朱說?！霸跊_擊過程中，剪切增稠電解質會立即表現(xiàn)得像固體一樣，并且由于剪切增稠效應而產生更大的力來抵抗外部沖擊。這種解決方案是對電池組外部熱管理系統(tǒng)的補充，這通常不足為了應對突然的影響“
朱說，改進鋰離子電池的研究相對較新，特別是用于電動汽車。他補充說，剪切增稠電解質可以有其他利基用途，例如防彈儲能裝置。
