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固态电池隔爆试验箱特殊设计：锂枝晶爆燃防护与氟化氢气体处理技术
信息来源：广东皓天检测仪器有限公司
发布时间：06-13
浏览量：1155 次
固态电池隔爆试验箱特殊设计：锂枝晶爆燃防护与氟化氢气体处理技术
隔膜优化与纳米涂层应用
固态电池在充放电过程中，锂金属在负极表面沉积时易形成锂枝晶。锂枝晶若生长过长，可能刺穿隔膜，导致正负极短路，进而引发爆燃。为解决这一问题，试验箱所涉防护技术从隔膜优化入手。研发人员采用新型隔膜材料，如具有高孔隙率、良好机械性能与离子导通性的陶瓷复合隔膜。这种隔膜能有效抑制锂枝晶生长，因其特殊结构可阻碍锂枝晶的无序生长路径。
同时，在隔膜表面涂覆纳米涂层成为重要防护手段。例如，通过界面超组装技术在隔膜表面合成高分子纳米涂层，该涂层宛如为隔膜披上一层坚固的 “铠甲”。一方面，它能改变锂离子在隔膜表面的迁移行为，使锂离子有序穿过隔膜，减少锂枝晶形成的几率；另一方面，即便有锂枝晶开始生长，纳米涂层也能凭借自身特性，阻止锂枝晶进一步生长并刺穿隔膜，大幅降低短路引发爆燃的风险。据相关研究，经纳米涂层改性后的隔膜，在弹性模量、电解液吸附量、离子电导和锂离子迁移数等方面均有显著提升，有效提升了电池安全性。
氟化氢气体处理技术
吸附剂吸附技术
固态电池在某些异常工况下，电池内部的电解质等材料可能发生分解反应，产生有毒且具有腐蚀性的氟化氢气体。若这些气体在试验箱内积聚，不仅会对试验设备造成损害，还会对试验人员健康构成威胁。为此，固态电池隔爆试验箱采用吸附剂吸附技术处理氟化氢气体。
隔爆试验箱内设置专门的气体吸附装置，填充高效吸附氟化氢气体的吸附剂，如活性氧化铝、碱性分子筛等。活性氧化铝具有较大的比表面积和丰富的微孔结构，能通过化学吸附与物理吸附双重作用，将氟化氢气体牢牢吸附在其表面。碱性分子筛则凭借自身的碱性位点，与氟化氢气体发生化学反应，生成稳定的化合物，从而达到去除氟化氢气体的目的。这些吸附剂在常温常压下即可高效工作，且吸附容量较大，可长时间维持试验箱内低氟化氢气体浓度环境。当吸附剂吸附饱和后，可通过加热再生等方式恢复其吸附性能，实现循环使用，降低运行成本。
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