英國薩里大學的研究人員開發的新型智能感測器,有助於早期檢測和防止鋰離子電池內部的火災。與傳統感測器不同,這些新型感測器內建於電池內部,以實現更有效的監測和更快的反應時間。
隨著各國努力實現「淨零」目標,鋰離子電池在向非化石燃料過渡的過程中扮演著重要角色。鋰離子電池是人類建造的最具能量密度的儲存解決方案,廣泛應用於小型便攜電子設備及大型電網基礎設施中。
然而,這種高度多功能的技術也有其缺點。電池的充電和放電過程會產生熱量,這些熱量需要被散發以維持電池健康。有時,這種散熱的速度會慢於熱量的產生,導致熱失控的情況發生。
溫度的上升使電池反應加快,進一步導致熱量的累積,最終可能引發爆炸和電池火災。薩里大學的研究旨在在熱失控發生之前加以制止。
熱失控是電池製造商面臨的主要風險之一,為此已開發出多種感測器來監測參數和電池健康狀況。據報導,還有一些方法可以在檢測到熱失控後,向電池噴灑阻燃劑。
薩里大學能源材料與納米技術講師楊凱表示:「我們都聽過鋰離子電池火災的故事,以及它們是多麼難以撲滅。最好的方法是防止火災的發生。我們的技術可能對許多關鍵行業產生重大影響。」
楊的團隊使用智能感測器實時監測溫度、壓力、應力和化學變化等參數。這些智能感測器直接內建於電池的關鍵組件中,如電流收集器和隔離器,提供快速、準確的內部讀數。
這些感測器不僅監測熱量,還使用阻燃材料主動回應熱量,以減緩過熱的情況。
目前,鋰離子電池是電動車中最昂貴的組件,其擁有成本也取決於電池的使用壽命,而保護電池免受熱量影響對於維持健康的使用壽命至關重要。
薩里大學高級技術研究所所長拉維·西爾瓦指出:「英國將於2035年禁止銷售新的汽油和柴油車,但安全性,特別是電池火災的風險,仍然是最大的擔憂之一。」
「這些電池感測器對於提高安全性和可持續性至關重要,而不會犧牲性能。這是我們實現淨零目標所需的創新,並支持行業,為最終用戶帶來實際好處。」
研究人員已就其方法申請專利,並希望與工業界合作,將其技術推向實際應用。
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