石墨烯鋰電池降低火災(zāi)發(fā)生的爆炸系數(shù)

來源：存能電氣  日期：2019-09-11 10:02  瀏覽量：次

　　石墨烯鋰電池降低火災(zāi)發(fā)生的爆炸系數(shù)。最近流行一種說法：石墨烯為鋰電池穿上“防火衣”，降低電動車鋰電池爆炸系數(shù)。當(dāng)電池過熱或是快速循環(huán)時，起火事故發(fā)生得最頻繁，因此電池技術(shù)也需要得到發(fā)展，以降低危險和災(zāi)難性起火事故發(fā)生的可能性。

　　石墨烯鋰電池降低火災(zāi)發(fā)生的爆炸系數(shù)

　　由于周圍環(huán)境溫度過高，導(dǎo)致鋰電池儲存能量因為熱失控，而突然發(fā)生爆炸起火情況。這種時候，具有卓越性能的“黑金”材料—石墨烯挺身而出，給鋰電池穿上“防火衣”，有效降低鋰電池的爆炸系數(shù)。

　　利用石墨烯將鋰電池的鈷酸鋰陰極小顆粒包裹起來，利用氧原子無法從石墨烯片中滲出原理，防止電池陰極釋放氧氣，避免釋放的氧氣與電池內(nèi)部其他易燃品結(jié)合，從而降低火災(zāi)發(fā)生的系數(shù)。如今，全球在電池材料領(lǐng)域的研究尚未取得突破性進(jìn)展，石墨烯復(fù)合材料鋰電池將是未來研究的重點方向。經(jīng)過科研人員多年的努力，實驗表明了石墨烯對于電池性能的提升具有一定的輔助作用。

　　石墨烯材料可以從鋰離子電池著火時吸走氧氣,從而降低起火風(fēng)險。如果用石墨烯將鋰電池的鈷酸鋰陰極小顆粒包裹起來，就可能阻止氧氣逸出。而石墨烯片還有很好的阻隔氧原子的特性，并具有強(qiáng)度高、柔韌性好、可導(dǎo)電等優(yōu)點。

　　電動車鋰電池起火爆炸的原因

　　1.鋰電池過充

　　電芯過充電時，正極的鋰過度放出會使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而放出的鋰過多也容易無法插入負(fù)極中，也容易造成負(fù)極表面析鋰，而且，當(dāng)電壓達(dá)到4.5V以上時，電解液會分解生產(chǎn)大量的氣體。上面種種均可能造成爆炸。

　　2.外部短路

　　外部短路可能由于正負(fù)極接錯所導(dǎo)致，由于外部短路，鋰電池放電電流很大，會使電芯的發(fā)熱，高溫會使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞，造成內(nèi)部短路，因而爆炸。

　　3.電池老化

　　壽命終止的電動車鋰電池，各種性能大幅度下降，性能極不穩(wěn)定，有可能引起諸如充電發(fā)熱變形的不良后果，產(chǎn)生短路、斷路，甚至發(fā)生爆炸危險。

　　4.內(nèi)短路觸發(fā)熱失控

　　電池制造雜質(zhì)、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內(nèi)短路。這種內(nèi)短路是緩慢發(fā)生的，時間非常長，而且不知道它什么時候會出現(xiàn)熱失控。

　　鋰電池起火、燃燒甚至爆炸的隱患目前仍無法完全消除。熱管理的作用簡要來說就是讓電池工作在一定的溫度范圍內(nèi)維持最佳的使用狀態(tài)，用以保證電池系統(tǒng)的性能和壽命。