不燃烧电池电解液、隔膜是关键

撰文/N.E.S 姚思宇



不燃烧电池电解液、隔膜是关键

撰文/N.E.S 姚思宇

还在纠结正极材料选用磷酸铁锂还是三元材料会更安全？还在研究如何配比才能延长电池寿命？如果有一种电池产品可以突破材料的限制实现长寿命和高安全系数，它会成为未来的主流吗？

3月19日晚，在北京水立方，蛰伏8年的微宏带来了“不燃烧电池技术”。其首席执行官吴扬表示，公司在2008年开始聚焦电动汽车动力系统研发时就确立了“10分钟快充”、“长寿命”及“不燃烧”三要素。此前，“10分钟快充”和“长寿命”已经在全球6个国家、100多个城市有了超过10000余台（套）的应用。而今天发布会的现场，“不燃烧电池技术”通过研发人员的讲解以及试验实况连线得以验证。

何为“不燃烧电池技术”？

“锂电池是自带火柴的油箱。”这是吴扬及其研发团队给锂电池的定位，“电解液=油箱，而内短路=火柴。”想要降低电池燃烧的可能性，就要最大程度地减少内短路的发生以及研发不燃烧的电解液。

对于电池来说，内短路是很难避免的问题，因为即便在生产工艺上已经尽善尽美，但依然会因制造设备和检测设备的限制，而无法做到100%合格，这其中包括通过正负极材料和电解液在转移、混制过程中无法避免地带入的金属微粒，以及在切割极片时极片上产生的金属打卷。微宏研发副总裁刘文娟博士指出，以上这些是电池内短路的隐患之一。此外，隔膜上的微孔洞会导致正负极的微接触，也会引起内短路的发生。

由此看来，想要电池不燃烧，首先是保证电解液不燃烧；其次是隔膜的耐高温，要实现在电池分解之前，隔膜始终把电池的正负极隔开。据微宏首席技术官李翔介绍，电池隔膜除了材料的回温性要求以外，从成膜来讲，首先要有良好的浸润性，即电解液能很快渗透到隔膜里；其次整体通透性要好，电池工作的过程中离子可以畅通地在正负极之间来回迁移；第三，隔膜要有良好的化学稳定性；最后，隔膜还要有良好的热稳定性，在电池工作过程中即便升温电池隔膜也必须保持稳定，不能有严重的收缩。

经过反复试验，微宏最终选择了“凯夫拉”作为制膜的基本材料，解决了树脂的溶解、孔隙率、成膜和特别合成，并实现了在整个制膜过程中产生的废液回用以及部分废液的资源化利用。

完成了电池本身的安全系数提升后，为了进一步提升安全性能，微宏的研发团队还开发了一套被动防御系统，在主动防御时效或由于外部短路失效的情况下，最大程度地降低电池燃烧的可能性。

据微宏研发副总裁仝志明博士介绍说，这套智能热控流体被动防御技术就是把整个电池系统浸没到液体里，以阻隔电池与空气的接触，由此在电池失控局部温度升高导致电池破裂并释放出可燃气体时，无法与空气接触，便不会起火，即便气体膨胀冒出液面，其温度也已不足燃点。

或成为电池市场的一匹黑马

“研发过程中要不断地抓住成本。”技术发布会上，吴扬在分享其成功经验时说，“要告诉研发人员，研发的不是产品，而是商品，商品是要赚钱的，而产品是可以不计成本的。”

吴扬从28岁开始做第一个科技公司，至今已成功投资过6家涉猎不同产业的科技公司。“我是商人，我是以赚钱为目的的。”面对媒体的采访，吴扬毫不避讳地说，“的确，微宏电池的售价会比其他产品价格高一些，但总体算下来，是用低价买到用三四年性能就衰减一半甚至更多的电池然后再更换一批划算，还是用稍微高一点的价格买到与整车几乎同寿命甚至长于整车寿命的电池更划算呢？”

面对市场前景如何的问题，吴扬并没有直接回答，而是举了一个在英国销售的例子，伦敦签了一千辆车的订单之后，又追加了订单。相当于用钱来投票了。

我国的电动汽车产业还年轻，无法承受燃烧事故的打击，在成长的关键阶段，需要一款安全系数更高的电池提振市场甚至行业的信心，微宏动力的不燃烧电池或将成为这匹黑马，提升我国电池产业的整体水平，加速电池技术研发水平的提高。