鋰電池蝴蝶效應的熱失控，或許石墨烯可以解決
鋰電池蝴蝶效應的熱失控，或許石墨烯可以解決。鋰電池，大家應該都不陌生吧，不管是我們現(xiàn)在使用的手機、平板、單反，等等；包括現(xiàn)在的新能源汽車，以及一些智能家具等，都使用的是鋰電池，應用十分廣泛。而這一廣闊前景，在“電動工具無繩化”這一想法的提出后，又將會進一步擴大。
而與此同時，AI人工智能的興起，智能家具產(chǎn)品、園林工具等新興智能工具類產(chǎn) 品也得到了迅速的發(fā)展；這樣的話，鋰電池的應用就不再局限于單個領域。根據(jù)業(yè)內人士稱，鋰電類電動工具、園林工具未來市場趨勢正如清晨的朝陽。電動工具鋰電化除了市場的推動與自身潛力外，還得到了國家地區(qū)政策的支持。例如歐盟早已禁止無線電動工具使用鎳鉻電池，鋰電電動工具的普及率與替換率也遠遠領先于國內市場；中國則是重新制定了電動工具鋰電池使用行業(yè)標準。
鋰電工具無繩化意味著什么？
這意味著鋰電動工具將會朝著更小體積、更輕重量、更低噪聲等方向發(fā)展，然而仍不可避免“副作用”的出現(xiàn)，那就是鋰電池中的鋰離子熱失控。鋰離子的可控工作溫度范圍是在15℃~45℃之間，如果溫度超出臨界值過多，則會導致電池單元功能安全問題、使用壽命縮短、不穩(wěn)定性以及可能發(fā)生的熱失控。
鋰電池是如何發(fā)生熱失控的呢？
如果鋰電工具發(fā)生強烈的碰撞或高處跌落，電池有可能發(fā)生變形；材料則會滲透到電池里，引起內部短路或外部短路的現(xiàn)象；再者，過度充電或快速充電時電流過大，也有可能會永久損壞電池。
熱失控發(fā)生后就猶如蝴蝶效應一樣，電池中儲存的能量會突然釋放，從而產(chǎn)生火災。另外電池數(shù)量越多、能量密度越高、充放電功率越大，就意味著發(fā)生起火故障的概率就越高。
石墨烯為鋰電池穿上“防火披風”
為了確保把熱失控的風險降到最低，伊利諾伊大學芝加哥分校研究人員發(fā)布了一份研究報告，報告表明石墨烯材料可以從鋰離子電池著火時吸走氧氣，可以防止陰極釋放的氧氣與電池內其他易燃品相結合，從而降低起火風險，減少事故損失。
石墨烯復合材料已是鋰電池未來重點研究的方向之一，如何完善高質量石墨烯的制備技術，使其能夠應用于高能量密度、高功率密度動力鋰離子電池領域，必將會大幅度提升鋰電池的綜合性能，推動電動工具等相關領域的發(fā)展。
目前國內已有企業(yè)積極布局石墨烯產(chǎn)業(yè)化，在高端石墨烯方面取得多項技術突破，并且以項目建設為載體，加快新產(chǎn)品開發(fā)，在核石墨、納米炭材料、特種石墨、碳纖維、石墨導熱片等領域有所突破；珈偉新能在第十三屆中國國際電池技術交流會/展覽會國上展示了新研發(fā)的“油性鋰電池用石墨烯導電漿料”，并且已經(jīng)將“油性鋰電池用石墨烯導電漿料”應用到了鋰電池產(chǎn)品中。
當然，石墨烯“爆紅”是近兩年的事兒，但實際上類似的研究和嘗試已經(jīng)開展了很長時間；無可否認，石墨烯對電池性能提升有所幫助，但能否為行業(yè)帶來顛覆性的變化有待時間來驗證。
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