当失控的化学反应发生时,用于准确捕捉锂离子电池中发生了什么的成像技术

欧洲的研究人员跟踪锂离子电池的热失控他们利用高速计算机断层扫描、射线摄影和热成像技术,以前所未有的精度计算出电池过热时内部的情况。这些知识将使锂离子电池设计师能够设计出更安全的电池,降低火灾风险,并使其在飞机等场合更安全地使用。

由于其高充电容量和高电压输出,锂离子电池在从便携式电子产品到电动汽车等越来越多的电气设备中越来越普遍。然而,由于过热或机械损坏而引发组件之间失控的放热反应,电池点燃或爆炸的罕见案例一直困扰着他们。

一个值得注意的例子发生在新的波音787梦想飞机上,导致机队临时停飞。制造商已经安装了各种安全装置,如减压通风口,以降低此类事件的风险和严重程度。betway必威游戏下载大全但设计安全功能是困难的,因为研究人员对电池betway必威游戏下载大全热失控期间发生的快速结构变化的理解非常有限。

保罗剪切伦敦大学学院的研究人员和同事们把两个标准的商用电池放在x射线束线上欧洲同步辐射设施他们在转盘上快速旋转,同时以每秒1250帧的速度记录图像。他们从外部加热电池,记录热图像,直到引发失控的反应。第一个电池内部有一个圆柱形钢支架:当热失控开始时,电池保持了其机械完整性,尽管由电池内部组件熔化产生的热气体和液体从顶部的压力释放口喷射出来。在第二个电池中,由于缺乏内部支撑,电池的盖子被吹掉了,暴露了电池的内部。为了安全起见,该测试是在惰性气氛中进行的,但研究人员指出,在现实世界中,这将增加危险,因为允许氧气进入并加速热失控。希尔林说:“令人惊讶的是,这个非常简单的添加对热失控过程有如此大的影响。”

丹尼尔的他说:“这是第一次将电池失控过程中内部结构的一些动态现象可视化。”“这是一件非常有趣、非常精细的实验作品。”