新研究深入观察锂离子电池失效过程

当锂离子电池过热和爆炸时会发生什么?在昨天发表于《自然》杂志的一篇论文中,伦敦大学学院 (UCL) 的研究人员记录了他们同时对过热的锂离子电池内外进行成像的过程。

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当锂离子电池过热和爆炸时会发生什么?

在一篇昨天发表于《自然》杂志的论文中,伦敦大学学院 (UCL) 的研究人员记录了他们同时对过热的锂离子电池内外进行成像的过程。

该团队由伦敦大学学院化学工程系的博士生多纳尔·费尼根和保罗·希尔林博士领导,他们使用了 X 射线图像以及电池的热图像,以提高他们对电池过热并进入“热失控”过程时发生情况的理解。在这组特定的实验中,这些研究人员使用热风枪将两个充满电的商用锂离子电池加热到 250 摄氏度以上。X 射线图像的捕获速率为每秒 1,250 帧。


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这些实验据称首次代表研究人员使用 X 射线和热图像同时检查过热过程中锂离子电池的内部和外部。在这个项目中,伦敦大学学院的团队观察到,当电池开始过热时,会产生气袋。反过来,这些气袋使电池变形,然后导致内部短路,因为电池内部的导电部分接触到了一起。科学家们希望这些信息可以用于改进电池的设计,使其在运输和使用过程中更加安全。

每年生产和运输数亿个锂离子电池,用于为手机、笔记本电脑、汽车和飞机供电。虽然电池故障很少见,但美国联邦航空管理局 (FAA) 已经发布了关于批量运输这些电池相关的安全风险的调查结果。这些调查结果在圣诞节前夕引起了媒体的高度关注,并导致包括联合航空、达美航空和美国航空在内的航空公司限制或禁止在其货机上批量运输锂离子电池。

图片来源:伦敦大学学院

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