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如何让电池更安全?业内:慢慢改进比颠覆更靠谱

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网易科技讯 8月21日消息,据国外媒体The Verge报道,电池有时候会爆炸。那些爆炸视频很吓人,但科学家和初创公司一直在努力打造更安全的电池。他们正在改进电池的设计以及测试新材料,希望能一劳永逸地解决安全问题。但每种方法似乎都存在陷阱,而目前最实用的解决方案可能是最无趣的。

如何让电池更安全?慢慢改进比重塑设计更靠谱

改进电池主要有3个策略:避免使用易燃液体作为固体电池;使得电池组件防火;稍微改造一下电池的已有功能特性。至少就电池而言,这种改变可能来得很慢。

对于电池起火的问题,一个被大肆炒作的解决方案是固体电池。这个想法很简单:用固体材料做电解质,而不是使用可燃液体电解质;固体电池不大可能起火。但是离子在固体中移动要比在液体中困难,这意味着固体电池很难设计,价格昂贵,而且可能存在性能问题。

制造固体电池有三种主要方法。塔夫茨大学材料科学家、固体电池公司Ionic materials创始人迈克尔·齐默尔曼(Michael Zimmerman)解释说,你可以用陶瓷、玻璃或聚合物来制造电解质。

陶瓷和玻璃容易脆化,一旦你施加压力,它们很容易破裂。此外,它们难以大批量生产,制造过程中有时会排放有毒气体。聚合物方面,有的能传导离子,但通常只能在极高的温度下工作。齐默尔曼的团队开发了一种聚合物,可以在室温下传导离子,但同时也是阻燃剂。

现在,Ionic materials正在与电池制造商合作,齐默尔曼希望在未来的两到三年里能做出该类电池。

寻求更安全电池的另一个策略是让电解液本身变得具有防火性能,尽管它仍然是液态的。苏利亚·摩根蒂(Surya Moganty)是NOHMs技术公司的首席技术官。他们正在用“离子固体”开发电解质,该材料类似于盐,但在室温下是液体。

将这种材料放入电解液中会使它们成为阻燃剂,但同样,电池寿命也会有问题。NOHMs公司正在改进配方,目标是使得使用其技术的电池可以持续500个周期。

现在,最有效的策略可能不是大幅改变电池设计和重塑电池,而是研究电池现有的特性,然后一点点对其加以改进。例如,电池已经包含了一个电池管理系统,该系统用来监控电池的运行情况,检测是否存在问题。一个有益的解决方案是让该类系统变得更好。毕竟,管理系统已经是每个电池的一部分,制造商不需要寻找创新性的、成本昂贵的方式来整合新的技术。

“企业可以使用先进的传感器或其他的方法来收集电池方面的数据,特别是在电池系统由成千上万个电池组成的大型设备中。”电池研究机构Navigant Research分析师伊恩·麦克伦尼(Ian McClenny)指出,“能够精确地定位出性能不符合标准的电池,有助于延长电池的寿命。”

圣地亚哥电池安全公司Amionx正是采取这样的做法。该公司的首席运营官比尔·戴维森(Bill Davidson)说,其被称作SafeCore的方法是最后一道防线。SafeCore不会改变电池本身的组件。

与其他公司一样,Amionx专注于向现有电池制造商授权技术。但如果进展太慢,他们会考虑自己制造电池,然后将其投入市场。戴维森说,“如果2019年我没有在市场上看到这类产品,我会很失望。”(乐邦)

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