ABC小说>都市现代>重生之军工霸主>第1243章 一膜拦路

最新网址:.ken锂,原子序数3,原子量6.941,是最轻的碱金属元素,其化学性质非常活泼,因此具有一定的危险性。”为了说明问题,王集山随手扯了一张白纸在面前铺开,摸出一支笔开始在纸上一面画简图一面开始解释:

“先来简单介绍一下锂离子充电电池的工作原理,其主要依靠的是锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。在这一过程中,当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极,而负极的石墨是层状结构的碳,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电,也就是我们使用电池的时候,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极,回正极的锂离子越多,放电容量越高。”

谭振华看着这张王集山随后勾勒出的电池原理简图,不由得心中暗赞——老一辈的科研工作者基本功就是扎实,他们随手勾画出的图纸都是那么的工工整整,一丝不苟,看着令人赏心悦目。在他打过交道的人中,王集山是这样,陈义坚也是这样,还有许许多多的人都这这样,就连他老爸谭铭也是这样,这是无数张手绘图纸积累下的功力,哪像后来那些后生仔,天天电脑手机的,除了自己的名字,别的恐怕连个正经的汉字都写不利索了——说的就是正捧着手机傻笑的你。

“振华你看,根据这个工作原理,我们就需要在电池的正负两极之间,加上一道阻隔的物质,这个物质有两大主要作用:第一,隔离电芯正、负极片,以防止电芯内部正、负极片直接接触造成短路;第二,保证较高的离子透析率,也就是能让离子自由地在正负两极之间运动。”

“呃,王教授,为啥我听着这两个要求有点自相矛盾呢?看上去要实现你说的这两大主要作用,好像很麻烦啊!”

“麻烦的还不止两大主要功能的实现。”王集山继续道:“刚才我们说了,锂是一种很活跃的金属,锂离子也一样,这就造成了在电池充放电的过程中,有可能产生一些有危害的异常,最常见的,也是危害最大的一种异常就是发热。我们知道,充放电,其实也是一种能量输入输出的过程,而不管是能量的输入还是输出,其效率不可能做到100,其中会损耗掉一部分,这些损耗通常是以热量的形式体现的,可是电池内部是个密闭的狭小空间,随着热量的不断累积,根据最基本的“热胀冷缩”原理,电解液的体积会膨胀,严重的甚至导致电解液的汽化,体积将进一步增大,内部压力也会越来越大,直到包裹电池的外壁承受不住了,于是就……”

“于是就“嘭”地一声,来上这么一下子。”

“嗯,那是最严重的结果,高温引燃了电池外表面的覆盖物,不过在我们的测试中,大部分的情况下不会变得那么糟糕,就是电池外面会鼓一个包。”

谭振华这算是彻底搞明白在他前世曾经闹得沸沸扬扬的“三星手机爆炸事件”的科学原理了。

“所以这层膜还得具备另一个功能——在热量累积到一定数值的时候,它能够自动关闭锂离子运动的通道,这样一来,内部运动停止了,充放电的过程不能继续执行,热量的来源也就被切断,这样就能避免极端情况的出现。”

谭振华挠挠头道:“听起来很麻烦啊,好像要给电池里装一个自动开关门的小人才能解决这个问题的样子。”

“那做这工作的小人得累死,因为他必须时刻警惕地监控整个充放电过程中的温度变化并随时准备采取措施,这种工作对集中精神的要求太高了,他恐怕得向你谭大老板要一份高薪才行。”

王集山也难得开了句玩笑,这才解释道:“实际上不用这么麻烦,通过实验,我们找到了这样的物质,也就是我刚才说的“锂膜”,这种高分子材料具有电子绝缘性,能保证正负极之间的机械隔离,同时本身有一定的孔径


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