DURACELL电池和其他早期电池由于哪些特性而在应用中受到限制?
为了研发出早期预警的功能,通过实验的数据总结出来了一系列的热失控特性,然后建立了相应的实验方法、检测机制。如电池标准方面,电池本身应该能够在至少10分钟之内承受130摄氏度的温度,但实际测试中发现,当温度上升到80摄氏度的时候,部分电池就已经出现了不可逆的热失控现象。
同时,利用技术优势开发基于气溶胶的灭火技术。主要的灭火机制是通过链矢反应来阻止燃烧,这个灭火剂其实是四纳米级的离子,可以更好的和游离基去进行共同的作用,产生化学和物理的反应。然后来干扰并且阻断整体的燃烧过程。另外,在灭火剂作用的过程中,可以产生大量的二氧化碳和氮,可以降低氧气浓度,防止进一步的燃烧。
罗涵提示,虽然研究电池热失控机理的方向大致一样,但是作为研究电池火灾会发现一个问题,不同体系的电池差别非常大。比如磷酸铁锂跟三元不一样,再细分的话会发现产气量,温度,热失控的速度很快,目前没有很好的办法来抑制它。希望在以后的研究中,对每一种电池的热失控之后的火灾进行单独的研究,并且在各种灭火剂进行取长补短,用各种灭火剂一起来扑灭电池火,希望能做到把火完全扑灭,而不只是延迟。
第三届国际电池安全大会由清华大学电池安全实验室主办,会议主题是“为电动汽车制造更安全的高比能电池”。与会各方共同讨论了电池热失控机-电-热诱因及防控方法、电池热失控发生机理与抑制方法、电池燃烧爆炸特性及火灾安全、电池系统热失控蔓延与热管理、电池析锂与快充安全、固态电池安全性问题等六方面的内容。
按照是否可循环使用来划分,锌空气电池可以分为一次性电池、二次使用电池。早期锌空气电池开发的主要是一次性电池,例如纽扣式电池、圆柱形电池,可以应用在电子产品、手持照明产品等方面;随着新能源发电、新能源汽车产业发展,锌空气二次电池开始研发,可以循环利用,能够应用在光伏发电、电动自行车、新能源汽车等方面。
锌空气电池技术正在不断进步,产品性能不断提高,可应用领域不断拓宽。但锌空气电池也存在缺点,例如其自放电率高,可在较短的时间内消耗完存储的电量,因此现阶段主要应用在可较短时间内使用完存储电量的场景中;其气体扩散电极长期浸泡在腐蚀性溶剂中,电池使用寿命受到限制;添加催化剂、抑制剂可以在一定程度上缓解上述问题,但会提高电池成本,因此锌空气电池在实际应用中受到限制。
在储能、动力电池领域对电池的能量密度、容量等要求不断提高的情况下,锌空气电池优势日益突出,因此其技术研究仍在不断深入,较多企业进入布局。在海外市场中,锌空气电池行业参与者主要有美国Fluidic、美国EOS、美国Imprint Energy、德国Kummrow N.A.、挪威REVOLT、以色列Electric Fuel、南非NantEnergy等。
在我国市场中,锌空气电池行业参与者主要有上海博信、鹏辉能源、中航长力、九能京通、武汉泓元等。其中,中航长力开发的锌空气电池已经用于电动大巴,并在北京奥运会期间使用。新思界行业分析人士表示,锌空气电池无论是在电子、储能还是在交通领域,均有广阔市场空间,随着技术瓶颈不断突破,在全球范围内,锌空气电池在部分领域已经实现商业化应用,但在新能源汽车领域,其技术瓶颈问题仍有待解决。
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