（：圣彼得堡大學）

鋰電池存在起火風險，給智能手機和電動汽車的運營帶來不確定性。據外媒報道，圣彼得堡大學電化學系教授OlegLevin稱，從2012年到2018年，美國有25,000起由電子設備引發(fā)的火災報道，而1999年至2012年間僅有1,013起。這表明隨著電池使用數量的新增，火災發(fā)生風險也在不斷提高。

過度充電和短路是鋰電池起火或爆炸的重要原因。鋰電池在過度充電、短路后變得過熱，電池單元進入熱失控狀態(tài)，在溫度升高到70或90C時會引起化學反應，從而進一步升高溫度，引起火災或爆炸。為了防止電池著火，人們采用相鄰的設備，如電子微電路，跟蹤電池的所有參數，并可在緊急情況下關閉電池。然而，大多數火災的起因是電池制造存在缺陷，電子微電路發(fā)生故障。

Levin表示：這說明基于化學反應開發(fā)電池的安全策略對阻止電池組內部的電流流動特別重要。我們建議使用特殊聚合物，其電導率可根據電池內部電壓波動進行調節(jié)。若電池工作正常，該聚合物不會阻止電流流動；若電池過度充電、發(fā)生短路或電池電壓降至正常工作水平以下，該聚合物可轉變?yōu)楦綦x器，進入斷路器模式。

他還表示，有些聚合物在加熱時會改變電阻。在實驗過程中，試驗人員發(fā)現，假如聚合物開始作為隔離器工作，則意味著電池已經過熱，并已引起后續(xù)化學反應，而該反應無法僅通過破壞電路循環(huán)停止。這使得該技術效果甚微。因此，人們開始尋求新技術，如能夠在電池開始過熱前調節(jié)電壓的聚合物。

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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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OlegLevin負責的研究項目歷時兩年。在該技術開發(fā)前的六年里，科學家們對多種聚合物的物理和化學性質進行了大量的基礎研究，發(fā)現了一類能隨電壓改變電阻的聚合物。Levin表示：開發(fā)化學熔絲最困難的是找到活性聚合物。聚合物種類繁多，但找到一種適合制造原型的聚合物卻非常難。此外，我們還必須通過開發(fā)工業(yè)版本提高技術水平，證明我們已經提出了有效的電池安全策略。因此，我們必須購買大量新設備，以設計鋰電池原型和調整技術。

該安全技術具備高可擴展性。傳統調節(jié)保護電路的大小取決于電池電量。因此，電動汽車的動力鋰電池通常體積龐大且昂貴。而該安全技術可輕易縮放化學熔斷器，可應用于內部集電器的整個表面。

OlegLevin稱：鋰電池的陰極有很多類型，如電子會通過帶正電的電極進入電子設備。它們還具有不同的工作電壓。因此，安全聚合物需可應對不同類型的陰極。我們設法找到了這種聚合物，但它僅適用于特定一種電池，即磷酸鋰鐵電池。但改變聚合物的結構可能會引起其導電性發(fā)生變化，從而適用于其他類型的陰極。通過在聚合物中添加安全成分以適應電池溫度水平的變化，這種安全策略將會更加通用，有望消除和電池相關的所有火災隱患。

文章發(fā)表前，圣彼得堡大學已獲得此項技術的專利?？茖W家們目前正在制備真實尺寸的受保護電池模型，以向潛在投資者展示。