石墨烯鋰電池降低火災發(fā)生的爆炸系數

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發(fā)生的爆炸系數。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。當電池過熱或是快速循環(huán)時，起火事故發(fā)生得最頻繁，因此電池技術也需要得到發(fā)展，以降低危險和災難性起火事故發(fā)生的可能性。

　　石墨烯鋰電池降低火災發(fā)生的爆炸系數

　　由于周圍環(huán)境溫度過高，導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。

　　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部其他易燃品結合，從而降低火災發(fā)生的系數。如今，全球在電池材料領域的研究尚未取得突破性進展，石墨烯復合材料鋰電池將是未來研究的重點方向。經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，并具有強度高、柔韌性好、可導電等優(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構發(fā)生變化，而放出的鋰過多也容易無法插入負極中，也容易造成負極表面析鋰，而且，當電壓達到4.5V以上時，電解液會分解生產大量的氣體。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極接錯所導致，由于外部短路，鋰電池放電電流很大，會使電芯的發(fā)熱，高溫會使電芯內部的隔膜收縮或完全壞壞，造成內部短路，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，產生短路、斷路，甚至發(fā)生爆炸危險。

　　4.內短路觸發(fā)熱失控

　　電池制造雜質、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內短路。這種內短路是緩慢發(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維持最佳的使用狀態(tài)，用以保證電池系統的性能和壽命。