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Engineer Matt Gwin puts a piece of aerogel material inside a metal frame and ignites it. After a minute or two, the material is intact and only feels warm.  Photo by Aspen Aerogels
11 Dec 2024

新型凝胶有望成为防止锂电池起火的绝缘剂

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电动汽车(EV)在全球越来越受欢迎,但也存在风险,特别是锂离子电池可能起火。一种新型凝胶可以阻止锂电池组中的火势蔓延。

本文是 NPR.org 上一篇长文的摘要。

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Aspen Aerogels 公司技术服务副总裁约翰-威廉姆斯(John Williams)指出:"每辆车内都有数百甚至数千个锂离子电池,这是我们所知的电池中存储电能最密集的方式之一,但它们也有代价。

美国能源部最近向 Aspen Aerogels 公司提供了 6.706 亿美元的贷款,用于开发遏制电动汽车起火的技术。

当电动汽车电池发热时,会出现热失控现象。威廉姆斯解释说:

"在某种缺陷的情况下,在适当的环境下,温度会不断升高,直到最终电池起火"。

虽然锂离子电池的起火频率比内燃机低,但它的燃烧温度更高,更难扑灭。我们的目标是在发生火灾时为乘客提供足够的时间离开车辆。

据报道,气凝胶是一种很有前景的解决方案。威廉姆斯将其描述为 "世界上最好的隔热材料",并将其比喻为 "一块非常轻盈而坚固的明胶"。

Aspen Aerogels 公司的首席技术官乔治-古尔德(George Gould)将其形容为 "一种非常空灵的材料",强调其 99% 的空气成分和多孔结构。化学家艾琳-梅尔尼科娃(Irene Melnikova)解释了将液体转化为可承受高温的固体的制造过程。

工程师马特-格温(Matt Gwin)将气凝胶暴露在华氏 2000 度的丙烷火焰中而没有损坏,证明了气凝胶的韧性。

"古尔德说:"我们这种材料的秘密在于,它传递能量的速度非常慢。即使火焰熄灭后,这种材料仍然完好无损,只是感觉温暖。

气凝胶虽然不能防止火灾,但却能起到 "防火墙 "的作用。古尔德补充说,这项技术的应用范围不仅限于电动汽车,还适用于包括石油和天然气在内的各行各业。

Mobility Impact Partners 公司的阿马尔-普拉丹(Amar Pradhan)强调了各种安全措施的必要性,并指出

"根据电池起火的时间轴,有不同的灭火方法"。

他建议,要提高电动汽车的安全性和效率,必须采取多种干预措施。

图片来源:Aspel Aerogels

工程师马特-格温(Matt Gwin)将一块气凝胶材料放在金属框架内点燃。一两分钟后,材料完好无损,只是触感温热。