如何讓電池更安全?業內:慢慢改進比顛覆更可靠

如何讓電池更安全?業內:慢慢改進比顛覆更可靠

據The Verge報導,電池有時候會爆炸。那些爆炸的影片很嚇人,但科學家和初創公司一直在努力打造更安全的電池。他們正在改進電池的設計以及測試新材料,希望能一勞永逸地解決安全問題。但每種方法似乎都存在陷阱,而目前最實用的解決方案可能是最無趣的。

如何讓電池更安全?業內:慢慢改進比顛覆更可靠

改進電池主要有3個策略:避免使用易燃液體作為固體電池;使得電池組件防火;稍微改造一下電池的已有功能特性。至少就電池而言,這種改變可能來得很慢。

對於電池起火的問題,一個被大肆炒作的解決方案是固體電池。這個想法很簡單:用固體材料做電解質,而不是使用可燃液體電解質;固體電池不大可能起火。但是離子在固體中移動要比在液體中困難,這意味著固體電池很難設計,價格昂貴,而且可能存在性能問題。

製造固體電池有三種主要方法。塔夫茨大學材料科學家、固體電池公司Ionic materials創始人麥可‧齊默爾曼(Michael Zimmerman)解釋說,你可以用陶瓷、玻璃或聚合物來製造電解質。

陶瓷和玻璃容易脆化,一旦你施加壓力,它們很容易破裂。此外,它們難以大量生產,製造過程中有時會排放有毒氣體。聚合物方面,有的能傳導離子,但通常只能在極高的溫度下工作。齊默爾曼的團隊開發了一種聚合物,可以在室溫下傳導離子,但同時也是阻燃劑。

現在,Ionic materials正在與電池製造商合作,齊默爾曼希望在未來的兩到三年裡能做出該類電池。

尋求更安全電池的另一個策略是讓電解液本身變得具有防火性能,儘管它仍然是液態的。蘇利亞‧摩根蒂(Surya Moganty)是NOHMs技術公司的首席技術長。他們正在用「離子固體」開發電解質,該材料類似於鹽,但在室溫下是液體。

將這種材料放入電解液中會使它們成為阻燃劑,但同樣,電池壽命也會有問題。NOHMs公司正在改進配方,目標是使得使用其技術的電池可以持續500個循環週期。

現在,最有效的策略可能不是大幅改變電池設計和重塑電池,而是研究電池現有的特性,然後一點點對其加以改進。例如,電池已經包含了一個電池管理系統,該系統用來監控電池的運行情況,檢測是否存在問題。一個有益的解決方案是讓該類系統變得更好。畢竟,管理系統已經是每個電池的一部分,製造商不需要尋找創新性的、成本昂貴的方式來整合新的技術。

「企業可以使用先進的傳感器或其他的方法來收集電池方面的數據,特別是在電池系統由成千上萬個電池組成的大型設備中。」電池研究機構Navigant Research分析師伊恩‧麥克倫尼(Ian McClenny)指出,「能夠精確地定位出性能不符合標準的電池,有助於延長電池的壽命。」

聖地牙哥電池安全公司Amionx正是採取這樣的做法。該公司的首席運營長比爾‧戴維森(Bill Davidson)說,其被稱作SafeCore的方法是最後一道防線。SafeCore不會改變電池本身的組件。

與其他公司一樣,Amionx專注於向現有電池製造商授權技術。但如果進展太慢,他們會考慮自己製造電池,然後將其投入市場。戴維森說,「如果2019年我沒有在市場上看到這類產品,我會很失望。」

資料來源:The Verge

本文授權轉載自網易科技

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