蓋世汽車訊 據外媒報道，新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）的材料科學家開發了一種防止電池內部短路的方法，這是鋰離子電池起火的主要原因。

（圖片來源：南洋理工大學）

隨著電動汽車、手機、個人移動設備的發展，全球電池需求也將增長。預計到2030年，僅電動汽車每年就需要2700 GWh的鋰離子電池。即使估計故障率低于百萬分之一，2020年，新加坡仍出現了26起電動助力自行車火災和42起個人移動設備起火事故。

在大多數鋰離子電池火災中，起因在于鋰枝晶積聚。當電池充電時，枝晶穿透電池正負極之間的隔板，從而造成短路并引起火災。為了防止發生短路現象，該校材料科學和工程學院的Xu Zhichuan教授及其團隊發明了一種額外的“抗短路層”，可將其覆于隔板上，以阻止枝晶接觸正極。

Xu教授表示：“我們知道，當鋰離子電池工作時，在充放電循環過程中，鋰離子必須在正負極之間移動。然而，對于當前的商用鋰離子電池來說，這意味著枝晶形成是無法避免的。為了阻止枝晶形成，我們決定利用其固有性質，在隔板上額外涂覆一層導電材料，以便這些枝晶與之接觸。一旦枝晶形成連接，就無法再繼續生長，從而阻止其影響另一側。”

“抗短路層”如何工作？

鋰離子電池可以比作圖書館里兩個相對的書架（正極和負極），由過道（隔板）隔開。當電池充電時，鋰離子從正極移動至負極；放電時，反之亦然。NTU的“抗短路層”（anti-short layer）類似于將圖書館的桌子放在兩個書架之間的過道中。當用過的書逐漸堆積，快要碰到圖書館的桌子時，就會在那里停下來，便于圖書管理人員繼續整理另一側。

在實驗室中，該研究團隊在50個不同鋰離子電池成分的電芯上測試其技術。在充電階段，未檢測到短路現象。甚至在電池電芯已經超出其使用周期時，也是如此。抗短路層用的是電池制造過程中常用的材料，可以輕松集成至現有隔板制造工藝中，便于生產企業采用和擴大規模。該團隊估計，采用這種技術后，其成本將比現有的鋰離子電池生產成本高出約5%。

Durapower集團首席執行官Kelvin Lim表示：“這項新發明將有助于提高鋰離子電池的安全性和壽命，從而延長電動汽車的行駛里程，以及電池儲能解決方案的運行時間。”

能源儲存技術公司V-Flow Tech的首席執行官兼聯合創始人Avishek Kumar博士表示：“這項發明解決了鋰離子儲能解決方案中最關鍵的熱失控問題，將成為大規模采用鋰離子儲能技術的最大推動因素之一。”

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