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过热锂离子电池可用X光检测

钜大LARGE  |  点击量:1350次  |  2020年12月23日  

过热的锂离子电池可以通过x光来出现更安全的电池


所谓热逸现象,就是在锂离子电池过热的时候,包会烧穿,会突然燃烧,甚至爆炸。尽管几率很小,但工程师们还是有足够的机会去探索如何防止可能发生的火灾。


伦敦大学学院(universitycollegeLondon)的科学家们首次使用同步辐射装置对过热的锂离子电池http://www.juda.cn进行了扫描,希望能改善其规划和安全性。粒子加速器出现的x射线图像比传统的x射线机有更高的分辨率。他们的研究结果发表在四月二十八日出版的《自然通讯》杂志上。


科学家们首先用热空气枪加热两块充满电的商用锂离子电池(温度在250摄氏度以上),然后用1250帧率的x射线对它们成像,然后结合热成像技术对它们进行研究。他们最终研究了热逸之前锂离子电池内部结构的快速破坏。


他们发现,这两种电池都有热反应和电化学反应,而且电池内部形成的气泡会导致电池变形。在电池内部,高导电性的部分相互接触,导致短路。之后,电池内部的压力迅速上升,当盖子打开时,氧气进入,进一步加剧了热量的流失。可能是电池被覆盖,封闭的空间有利于热响应,热的和熔融的物质从电池孔喷出。在第二种情况下,内部温度甚至可以超过1085摄氏度,融化的铜。


在极端条件下,高充放电率、过充和欠充会导致锂离子电池发生灾难性故障。研究人员认为,这可以在未来的分析中得到验证。他们还提倡穿刺和粉碎试验,以帮助制定更安全的电池计划。


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