LG化学开发出抑制电池热失控的创新材料
- 来源：LG化学
- 2024/10/9 9:28:07
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近日，LG化学宣布开发出抑制电池热失控的温度感应型“安全性增强功能层(Safety Reinforced Layer，以下简称为抑制热失控材料)”，并将该研究成果发表于国际学术期刊《Nature Communications》。本次研究由LG化学联合韩国浦项科技大学电池工程系Lee Minah教授的研究小组共同进行材料分析。同时，LG新能源也参与了材料的安全性验证测试。
*发表论文名称: Thermal Runaway Prevention through Scalable Fabrication of Safety Reinforced Layer in Practical Li-ion Batteries
LG化学开发的抑制热失控新材料是一种电阻会随温度而变化的复合材料，在温度升高的初期可以起到如同“保险丝”切断电流的作用。
研发团队在电池的正极层和集电体之间，制成插入了1um薄层形态的抑制热失控新材料，其厚度仅为人类头发丝的百分之一。当电池发生异常且温度超出正常范围(90~130℃)时，该材料会对温度立即作出反应并改变其粘合结构，从而抑制电流的流动。
另外，LG化学抑制热失控材料具备出色的温度感知能力和响应速度，即温度每升高1℃，电阻就增加5000Ω，最大电阻可达到正常温度下的1000倍以上。同时，该材料具有可逆性，电阻也会随着温度的下降而减小，甚至恢复至原始的导电状态。
众所周知，热失控是导致电动汽车电池起火的主要原因，当电池内部的正负极相互接触，就会因短路和发热而引起热失控。因此，抑制热失控材料可在发热初期就迅速阻断反应路径，有效预防火灾事故的发生。
此外，经电池冲击和穿透安全性测试的结果表明，使用了抑制热失控材料的电池未起火，或在产生火焰时就立即熄灭，没有发生热失控的现象。
· 在移动端LCO电池的穿透测试中，普通电池只有16%未起火，而采用抑制热失控材料的电池均未起火。
· 在针对电动汽车镍钴锰酸锂电池模拟进行的约10公斤重物冲击试验中，普通电池均发生了起火现象。相反，采用了抑制热失控材料的电池中有70%均未着火，其余30%的电池虽产生火花，但也仅在数秒内便熄灭了。
LG化学凭借强有力的材料设计专利和技术实力，在解决现有材料反应速度慢、能量密度低等问题的同时，成功开发出能够快速适用于量产工艺的抑制热失控新材料。目前，LG化学已完成移动端抑制电池热失控材料的安全性验证测试，并计划至2025年，继续进行大容量电动汽车电池的安全性测试。
LG化学首席技术官李钟求表示：“这是一项能够尽快应用于量产工艺的切实研究成果，我们将继续探索以提高电池安全性的技术研究，向客户提供安全无忧的电池材料，为增强电池市场竞争力做出积极的贡献。”
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