如果把钉子钉入锂离子电池会发生什么事？短路、过热最后起火或爆炸，不过这当然不是正常的电池使用方式。 美国国家再生能源实验室（NREL）为了研究研发更防火耐用的电池，透过如此极端的方式，以 2,000 帧镜头高速 X 光相机捕捉电池在异常状况发生的瞬间内部情况变化。
长期以来科学家们关注锂离子电池防火相关议题，希望能降低电池使用风险，以免发生莫名的火灾或是爆炸事件，NREL 则瞄准电池中的集电体（Current Collector），或许能用新型聚合物版本带来新契机，其中集电体又称双极板，正负极材料会附涂在两片集电体上，主要用来收集电流，做为电子的导体。
通常正极集电体以铝箔为主，负极集电体材料则是铜箔。而团队在研究电动车、航太应用颇为广泛的 18650 锂离子电池之后，发现或许将材料改为聚合物会比较安全。
电池会因为不正确使用或是短路故障引起热失控，运作温度超过工作温度范围，导致密封的电池起火爆炸，而团队想要在发生不可逆的热失控反应前，一发现“苗头不对”就赶紧打断，为此团队制造出全新的聚合物集电体（PCC），将铝材换成涂有铝层的聚合物。
团队研究指出，PCC 在加热环境时会收缩，形成一层物里屏障，阻止电流流动、自然不会短路。实验指出，在穿刺实验中，PCC 电池都没有着火，反观没有采用聚合物集电体的电池都起火了。科学家认为，这项研究可以提高聚合物集电体的研究信心。
NREL 科学家 Donal Finegan 指出，虽然钉子穿刺是种粗糙的实验方式，但也能借此观察电动车等设备承受撞击时，电池的机械损伤（mechanical abuse）状况。当电池故障时，会迅速被火焰吞噬，并在短短几秒内完全损坏。这一过程是如此迅速，我们很难理解在这两秒钟内所发生的事，若能加以了解将有助于提高电池的安全性。
- Polymer current collectors could prevent battery fires
- NREL-Developed Renewable Polyurethane Concept Takes Step Forward
（首图来源：NREL）
2021-03-25 22:51:00标签: 资讯头条 kotoo科技资讯 kotoo科技 kotoo科技资讯头条 科技资讯头条 KOTOO商业产经 新闻网 科技新闻网 科技新闻 Kotoo科技新闻网 Kotoo Kotoo科技新闻网 科技新闻 科技新闻网 新闻网 KOTOO商业产经 科技资讯头条 kotoo科技资讯头条 kotoo科技资讯 资讯头条 Kotoo Kotoo科技新闻网 科技新闻 科技新闻网 KOTOO商业产经 科技资讯头条 kotoo科技资讯头条 kotoo科技 kotoo科技资讯 资讯头条
