【供應商亮點】LG化學開發新材料以抑制電池熱失控

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LG化學于10月1日宣布，其基礎技術研發團隊日前開發出一種創新材料，旨在抑制電池熱失控。LG化學將這一全新的創新材料命名為溫度響應性“安全增強層（SRL）”。

LG化學表示，這一創新的熱失控抑制材料是與韓國浦項科技大學（POSTECH）電池工程系Lee Minah教授團隊合作研發，并且與LG新能源（LGES）合作對其進行了安全性驗證。

值得注意的是，LG化學開發的熱失控抑制材料是一種電阻會隨溫度變化的復合材料，在溫度升高的初期，可起到切斷電流的“保險絲”的作用。

在新材料開發之前，韓國發生了多起電動汽車起火事件，這些事件引發了人們對于電動汽車使用安全的擔憂。熱失控是電動汽車電池起火的主要原因之一，當電池內部的正負極意外接觸，就會導致短路和發熱并引發熱失控。短短幾秒鐘內，溫度就可以升高到近1,000°C，從而導致電池起火。

LG化學新開發的熱失控抑制材料預計可在過熱初期階段迅速阻斷反應路徑，有效預防火災的發生。

LG化學表示，研發團隊在電池的正極層和集電體（作為電子通道的鋁箔）之間，開發出厚度僅為1微米的薄層熱失控抑制材料——厚度約為人類頭發的1/100。當電池溫度超過90℃至130℃的正常范圍時，該材料會對溫度做出響應，改變其分子結構，從而有效抑制電流的流動。

LG化學表示，新開發的熱失控抑制材料對溫度的響應非常靈敏，溫度每升高1℃，其電阻就會增加5000歐姆（Ω），最大電阻比常溫下高1000倍以上。該材料還具有可逆性，這意味著溫度一旦下降，電阻會降低并恢復到原始狀態，電流就能再次正常流動。

LG化學進一步透露，在電池沖擊和穿透測試中，使用熱失控抑制材料的電池沒有起火或者起火后不久就自行熄滅，從而防止了嚴重熱失控事件的發生。

LG化學稱，在對移動式鋰鈷氧化物（LCO）電池進行穿透測試時，測試人員使用釘子刺穿了電池，結果顯示只有16%的普通電池沒有起火。不過，使用熱失控抑制材料的電池均未發生火災。

在對電動汽車鎳鈷錳（NCM）電池進行沖擊測試時，測試人員使用10公斤的重物落在電池上，所有普通電池均發生了火災。相比之下，使用熱失控抑制材料的電池中70%完全沒有起火，其余30%雖然有起火，但幾秒鐘內就熄滅了。

以往抑制熱失控的方法考慮是將溫度響應材料置于電池內部，但這些材料會遇到反應時間慢或電池能量密度降低的問題。LG化學憑借其豐富的專業知識及專利材料設計，成功開發出能夠解決上述問題的新材料，使其能夠快速應用于量產工藝。

LG化學表示，目前已完成移動電池熱失控抑制材料的安全性驗證測試，并計劃在2025年繼續開展大容量電動汽車電池的安全性測試。

LG化學首席技術官Lee Jong-gu表示：“這項研究成果可以在短時間內應用于大規模量產。我們將進一步優化安全技術，讓客戶能夠放心地使用電動汽車，并為提高我們在電池市場的競爭力做出貢獻。”

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