「为了彩礼,开局研发石墨烯电池」

第76章电池着火要成为历史了

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当然,想法是好的,但是实现起来,却是异常的艰难。

毕竟,最基础的光刻机,目前夏国还受制于人。

想要在此基础上突破,那是难上加难。

不过江明将此事记住了,有机会的话,还是要尝试一下,说不定就能成了。

送走了电解液的团队,剩余的人,继续讨论隔膜地改善问题。

“你们看,我们常见的隔膜,是五层复合结构。按照我的设想,是在其中再增加一层,用于温度的判定。”

江明将隔膜的结构图调了出来,然后对众人说道。

众人都是这个行业的专家,对于江明所说的自然能够听懂。

再增加一层,也没有问题,但是怎么用这一层,进行温度判断,却是个难题。

要知道,一般的材料,虽然都有一定的温度延展性,但是怎么说呢,变化的幅度很小,一般是小于5%。

这么做,是为了保证隔膜,不管使用多久,不管在什么温度下,其基本的机构,不会发生大的变化。

现在反过来了,众人就是想要找,一种根据温度,变化明显的材料。

而且这种变化,也不是随意的变化,是在可控制范围内的变化。

想要找到这种材料,可就难了。

一时之间,现场陷入了安静之中。

江明也没有说话,在思考这个问题。巧妇难为无米之炊,没有这种材料,江明也没有办法。

不是说江明有科技树系统,就能将所有的问题解决的。

科技树系统,给江明带来的最大变化,是关于行业未来科技的信心。

举个经典的例子。

原子弹技术难度高吧,原子弹的研究,从理论到成型,花费了几十年的时间,十几万人参与研究,最终才搞了出来。

但是夏国呢,只用了两年的时间,就成功了。

你能说夏国的技术比灯国的先进吗,不见得。

技术这种东西,很多情况下,就是一层窗户纸,你捅破了,也就研发成功了,捅不破,对于你来说,永远是难点。

技术的研发,不在于人的多少,在于的是有没有明确的方向。

研发为什么烧钱,那是因为研发是对未知的事物进行探索,你都不知道这条路能不能走的通。

很多情况下,投入巨资,研发到一定的程度,然后才发现,原来方向是错误的。

出现这种情况,之前的投入就打了水漂,你说代价重不重。

各种高精端的技术,也是这样。第一个研究出来了,那么第二个也就不远了。

盖因第一个知道,这事一定能够成功。成功不了,是你研究得不够深入。

方向对了,就省心很多。

众人都是大眼瞪小眼,一时之间,现场陷入尴尬的局面。

“温度判断,温度判断。”

江明在咂摸着这几个词,如果有半导体技术,就好做了。

可是现在的半导体技术,无法满足的制程要求,这条方案行不通。

“咦!”

突然间,云杰科技的姚雷轻咦了一声,像是有什么发现。

王明阳看到姚雷的举动,连忙开口问道:

“姚总,可是有什么办法?”

王明阳不能不激动啊,因为云杰科技,就是研究电池隔膜的,在行业内技术是数一数二的,比在场的其他人,技术底蕴都深厚一些。

“办法倒是没有,我只是有点疑问。”

姚雷也是不敢托大,谦虚地说道。

“来说说,我们集思广益。”

王明阳继续说道。

“你们就当这是一个头脑风暴,多大胆也不要紧,尽管说出来。”

王明阳继续说道。

“是这样的,我们云杰科技,倒是有一种材料,形变量比较大。”

姚雷说道。

“好!”

听到姚雷的话,王明阳叫道。

“王老,您先不要急,等我把话说完。”

“这种材料,是我们无意中研究出来的,材料受温度的变化形变比较大,算是一种废品吧。”

这一点,众人能够理解。

一般隔膜厂家,对材料的要求,都是很严格的,形变量必须控制在一定的程度。

这种变化太大的,看起来是没有用的。

“形变后,孔隙的变化率有多少?”

江明看姚雷的话老是被打断,半天也没说出个所以然,开口问道。

“正常温度的话,孔隙率差不多有55%,但是当温度达到80,由于受形变的影响,孔隙率只有25%了。”

听到江明的话,姚雷赶紧开口道。

“25%啊,还是有点高。”

江明思索了一下,然后眉头直皱地说道。

隔膜的孔隙,是离子导通的通道,孔隙率太低,化学反应无法开展。

正常的隔膜,孔隙率要在40%及以上,这次的碳基电池,江明看了一下,隔膜的孔隙率达到了70%。

这种技术水平,在行业内是领先的。

如果增加了这种55%孔隙率的隔膜,整个隔膜的孔隙率势必会被拉低。

要是一般的电池,55%的数值也够用了,但是对于石墨烯电池,却是有点少了。

另外的话,就是高温后的孔隙率,25%也有点高了。

虽说一般锂电池设计中,隔膜的孔隙率超过40%就可以用,但是低于这个数值的,不是代表着化学反应被终止了。

而是使用这种隔膜,电池的内阻比较大,大电流使用的情况下,电池的温升会比较高。

25%的孔隙率,电池的内阻会高很多,但是相应的化学反应,还是在持续。

虽然慢了很多,但却在持续地进行。

等电池的热量积累到一定的程度,该着火的还是会着火,电池的安全问题,还是没有解决。

常温下,电池的孔隙率还是有解决方法的,想要将55%进一步的提升,想想办法,还是有可能的。m.

但是这个高温环境下的孔隙率,还是要好好地思索一下。

“高温下的孔隙率,还是有点高,有办法能降低吗?”

江明开口问姚雷。

“江总,怎么说呢,很难。我们之前也实验过,25%的孔隙率虽然还有降低的空间,但是说实话,幅度不会很大了。”

这就有点难办了。

按照姚雷的说法,即使再努力,也就降到20%左右,这种幅度,说实话,是不够的。

按照江明的设想,最好能够降到10%以下。

只有在这种情况下,电池内短路才会被终止,电池才会真正的安全。

难道说要再去研发新的材料,但是时间有点来不及啊?

云杰科技既然能够找到这种材料,江明相信,肯定会有更高效的材料,只要肯花时间,是会有办法的。

但是现在缺的就是时间,众人等不及。

王明阳也是有点抓耳挠腮,有点着急。

中场休息,众人该喝水的喝水,该方便的方便。

看着卫生间的排风扇,江明一阵的感慨。

你说要是隔膜能够加个可以控制的排风扇,用的时候开着,不用的时候关上,那问题不就解决了。

只是隔膜不是窗户,不是想加就能加的。

哎,有情况!

江明看着风扇,想到其通风的目的,然后又瞄到了旁边的百叶扇,心中有了想法。

如果说一道膜达不到10%的程度,那能不能多加一层膜呢?也没有人说,只能加一层膜。

甚至于,能不能将两层膜,按照百叶窗的这种方向,针对性地开孔。

这样的话,在一定程度上,能够将高温下的孔隙率,进一步的降低。

只要降低到一定的程度,然后再配合着电解液,以及其他的方式,热失控的问题,不就妥妥地解决了吗?

想到这,江明赶紧收拾了一下,来到了会议室,生怕错过了这个主意。

有时候,灵光就是一下的事,错过了,可就没有了。

江明来到会议室,与姚雷进行了深入的沟通,还别说,理论上是可行的。

因为按照姚雷给的资料,隔膜的夹层,是可以在一定程度上改变孔隙的方向的。

这样的话,到时使用两种方向相反的隔膜夹层,热失控就被硬生生地终止了。

就这样,隔膜的结构,改成了七层。其中的五层为传统的隔膜复合结构,另外的两层,为温度控制层。

这两个温度控制层,分别在隔膜的上下两端,算是隔膜的门户。

正常情况下,这两个温度控制层,是完全导通的,微孔的作用完全发挥出来。

当电池发生局部短路,电池内部的温度将会急剧上升。

隔膜受到影响,温度层将会发生形变,造成隔膜的孔隙率发生变化。

上下两层的孔隙,是成一定角度的。

在第一层,由于孔隙率大量的降低,离子的通过性,也将断崖式的下降。

侥幸能够通过的离子,碰到最下面一层的结构,通过性将进一步降低。

按照计算,经过两层温控层控制以后,综合算下来,孔隙率为10%以下,隔膜在这种情况下,微孔基本上算是都关闭了。

离子间的通道,算是隔开,内短路的情况,也受到了抑制。

压抑住内心的激动,将最终的方案和姚雷定了下来。

姚雷赶紧联系厂内,以最快的速度,做出了一批样品,然后将其送到了京都的测试机构,准备组装新的电芯。

又经过几天的忙碌,最终的样品电芯制作成功了。

因为换了新的材料,之前的测试数据,已经没用,要重新开始,安排所有项目的测试。

因为只改了隔膜,因此江明对于前面测试项目的通过性,还是抱有乐观的态度的。

事实上,新款的电芯,一般的电气性能,没有什么意外,也通过了测试,和之前的数据,差别不是很大。

因为隔膜增加了两层,确实会造成电池的内阻增加一些。

但是增加的幅度不是很大,和热失控的控制实现相比,很是划算。

转眼间,就到了测试的最后一项,也是最重要的一项:针刺试验。

之前的电芯,就是折戟在这个项目,江明可不希望,之前的失败重演。

粗壮的钢针,以恒定的频率,缓缓地插入了电池当中。

“噗呲!”

钢针与电芯的碰撞,发出了一声微弱的声响。

要不是整个实验室很是安静,根本听不到。

这和之前钢针刺入时巨大的声响,有了明显的不同。

钢针牢牢地插到了电芯当中,在电芯的内部,形成了微短路。

在这种微短路之下,电池的热量将会急剧的升高。

从火星开始,到冒浓烟,再到最终的起火。

之前的电芯,都是这种情况,就是不知道新的碳基电芯,会不会出现改变。

“出现了,电芯开始冒烟了。”

经过了短暂的时间,被刺穿的电芯内部,可以看到微弱的亮光,这是内部短路的现象。

电池的烟尘,也证明着,电芯的内部在积聚能量。

按照之前的经验,接下来,应该是浓烟四起,电芯温度急剧上升。

最终能不能烧起来,就看热量能不能散出去了。

只是现场的情况惊呆了众人。

电芯被短路的部分,倒是起了浓烟。但是预想中的短路扩散,引起连锁反应的情况并没有出现。

电芯除了接触的部位有烧毁的情况,其他的部分,竟然完好无损。

同时,短路电芯所冒出的白烟,随着时间的推移,并没有继续扩大的意思,而是逐渐的萎缩。看情况,是短路的小部分,在短路完,就没有下文了。

“这,这效果也太好了吧!”

有技术人员这样说道。

好家伙,知道众人提出的热失控控制方法有效,但是也没有想到,效果竟然如此的出众。

按照刚才的现象估计,电池的热失控,被完美地控制在了短路点,并没有扩散开来。

这就代表着,电池内部每个区域,都是独立的。并不会因为其中的一个地方有问题,而影响整个电池系统。

当然,这种结论,还要通过将电芯进行整体解剖,然后才能得到最终的结论。

但不管怎么说,这种控制热失控的方案是可行的。

也就是说,不管是不是碳基电芯,都能通过这种方案,解决电池着火的问题。

这种意义,实在是太大了。

如果能够利用好这种技术,电池领域的着火问题,不说百分百消灭,至少能够减少80%以上。

这种效果,实在是太惊人了!(suya/66/66037/ )

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