科学家提出全气候电池设计框架

中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络广播视听节目许可证（0107190）（京ICP040090） 虽然锂离子电池是目前最基本的储能装置，但它有明显的缺点：在低温环境下难以满功率运行，在高温下会爆炸。为了克服这一问题，美国宾夕法尼亚州立大学的科学家近日在《焦耳》杂志上发表论文，提出了一种创新的电池设计框架，有望使锂离子电池在宽温度范围内实现高效稳定的电力存储。目前锂离子电池的工作温度范围在-30℃至45℃之间。在电动汽车、数据中心等高温大型系统中，电池稳定性面临严峻挑战。尽管现有系统通常依赖于外部加热或冷却装置来维持运行，这些装置不仅体积大、耗电，而且需要频繁维护且效率低下。即使采取控制措施，锂离子电池在低温下性能仍会下降，而在高温下容量和稳定性都会下降，这极大限制了其在太空等极端环境下的应用。为此，团队提出在全气候电池内部加入加热元件，使其能够在高温环境下安全稳定工作，同时还可以利用自加热机制应对严寒环境。新设计中，电池内部加热结构采用厚度仅10微米左右的镍箔，完全由电池本身供电。这不仅使系统具有自我调节温度的能力，而且不会显着增加电池的重量或体积。时间他的设计取得了诸多突破：电池可靠运行的温度范围扩大到-50℃-75℃，适用于传统锂离子电池难以应对的场景。通过集成热管理功能，不仅显着节省了电池系统占用的空间，而且消除了对外部温控设备的依赖，大大简化了系统结构。 （刘霞）来源：科技日报