LG化學開發(fā)出抑制電池熱失控的創(chuàng)新材料

2024-10-10 11:53:06LG化學閱讀量：118      我要評論

導讀：LG化學開發(fā)的抑制熱失控新材料是一種電阻會隨溫度而變化的復合材料，在溫度升高的初期可以起到如同“保險絲”切斷電流的作用。

　　【百分零部件網(wǎng) 明星企業(yè)】近日，LG化學宣布開發(fā)出抑制電池熱失控的溫度感應型“安全性增強功能層(Safety Reinforced Layer，以下簡稱為抑制熱失控材料)”，并將該研究成果發(fā)表于國際學術期刊《Nature Communications》。本次研究由LG化學聯(lián)合韓國浦項科技大學電池工程系Lee Minah教授的研究小組共同進行材料分析。同時，LG新能源也參與了材料的安全性驗證測試。

　　*發(fā)表論文名稱: Thermal Runaway Prevention through Scalable Fabrication of Safety Reinforced Layer in Practical Li-ion Batteries

　　LG化學開發(fā)的抑制熱失控新材料是一種電阻會隨溫度而變化的復合材料，在溫度升高的初期可以起到如同“保險絲”切斷電流的作用。

　　研發(fā)團隊在電池的正極層和集電體之間，制成插入了1um薄層形態(tài)的抑制熱失控新材料，其厚度僅為人類頭發(fā)絲的百分之一。當電池發(fā)生異常且溫度超出正常范圍(90~130℃)時，該材料會對溫度立即作出反應并改變其粘合結構，從而抑制電流的流動。

　　另外，LG化學抑制熱失控材料具備出色的溫度感知能力和響應速度，即溫度每升高1℃，電阻就增加5000Ω，最大電阻可達到正常溫度下的1000倍以上。同時，該材料具有可逆性，電阻也會隨著溫度的下降而減小，甚至恢復至原始的導電狀態(tài)。

　　眾所周知，熱失控是導致電動汽車電池起火的主要原因，當電池內部的正負極相互接觸，就會因短路和發(fā)熱而引起熱失控。因此，抑制熱失控材料可在發(fā)熱初期就迅速阻斷反應路徑，有效預防火災事故的發(fā)生。

　　此外，經(jīng)電池沖擊和穿透安全性測試的結果表明，使用了抑制熱失控材料的電池未起火，或在產(chǎn)生火焰時就立即熄滅，沒有發(fā)生熱失控的現(xiàn)象。

　　· 在移動端LCO電池的穿透測試中，普通電池只有16%未起火，而采用抑制熱失控材料的電池均未起火。

　　· 在針對電動汽車鎳鈷錳酸鋰電池模擬進行的約10公斤重物沖擊試驗中，普通電池均發(fā)生了起火現(xiàn)象。相反，采用了抑制熱失控材料的電池中有70%均未著火，其余30%的電池雖產(chǎn)生火花，但也僅在數(shù)秒內便熄滅了。

　　LG化學憑借強有力的材料設計專利和技術實力，在解決現(xiàn)有材料反應速度慢、能量密度低等問題的同時，成功開發(fā)出能夠快速適用于量產(chǎn)工藝的抑制熱失控新材料。目前，LG化學已完成移動端抑制電池熱失控材料的安全性驗證測試，并計劃至2025年，繼續(xù)進行大容量電動汽車電池的安全性測試。

　　LG化學首席技術官李鐘求表示：“這是一項能夠盡快應用于量產(chǎn)工藝的切實研究成果，我們將繼續(xù)探索以提高電池安全性的技術研究，向客戶提供安全無憂的電池材料，為增強電池市場競爭力做出積極的貢獻。”

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