德國研究人員近期開發了一種新型的滾筒生產工藝，旨在提高鋰電池的安全性及能量密度。Fraunhofer FEP 研發的這一工藝專為鋰離子電池的新型元件設計，稱為金屬-聚合物電流收集器。
隨著電動車的普及，這些新型電流收集器在防止鋰離子電池火災方面可能發揮關鍵作用，因為它們可作為內部安全機制。
項目經理 Claus Luber 展示了一種使用電子束蒸發技術製作的鋁塗層聚合物薄膜樣品。這項創新技術旨在解決傳統鋰離子電池固有的火災風險，這種風險通常由於過充電、元件損壞或過熱而引發的“熱失控”。
電動車電池火災難以撲滅，因為電池並非單一單元，而是由多個個別電池單元組成。類似於熱失控，從一個電池單元開始的化學反應引發的火災會迅速將強烈的熱量傳播到相鄰的電池單元，直至整個電池包被吞噬。
新型電流收集器用聚合物薄膜替代了傳統的金屬箔，並在兩側塗覆了薄層的鋁或銅。這一看似微小的改變帶來了巨大的優勢。首先，它減輕了電流收集器的重量，從而提高了電池單元的能量密度。更高的能量輸出，較少的體積。
更重要的是，這對安全性至關重要。如果發生短路，聚合物基材會迅速熔化，立即中斷電流路徑。這可以防止熱量積聚，直接防止危險的熱失控。這就像是一個集成的安全保險絲，嵌入在電池內部。
Fraunhofer FEP 完善了一種使用電子束蒸發的滾筒工藝，以精確地施加這些金屬塗層。Claus Luber 表示：“挑戰在於設計聚合物薄膜和塗層工藝，使得電流收集器的厚度能與當前金屬薄膜相當，並且金屬層能擁有最佳的電導率。”
該方法在聚合物薄膜上施加了雙面塗層，鋁和銅的每層厚度可達 1 微米。這一工藝使得所產生的薄膜緊湊且無皺，適合電池生產的整合。
新型金屬-聚合物電流收集器已被項目合作夥伴 TU Braunschweig 整合入袋式電池中。研究人員指出：“這些電池的電化學性能與傳統參考電池進行了比較。在這些測試中，帶有金屬-聚合物電流收集器的電池在不同充放電速率下的性能和循環穩定性與參考電池相似。”
研究團隊表示，這些新型金屬-聚合物電池部件可以通過新的滾筒工藝大規模生產。這些新部件可以幫助電池在尺寸上儲存更多的能量，意味著可能使手機更持久或電動車的續航里程更長。
如果發生問題導致電池短路，這些新型電流收集器旨在防止危險的過熱和潛在火災。這一發展為電池製造商提供了堅實的基礎，以開發下一代改進的鋰離子電池。
日本電話卡推介 / 台灣電話卡推介
一㩒即做：香港網速測試 SpeedTest HK
