磷酸铁锂电池组的安全性主要取决于什么?
来源:宝鄂实业
2019-12-28 18:01
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磷酸铁锂电池组和三元锂电池安全吗?磷酸铁锂电池组经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会爆炸。由于电动汽车自燃事故频发,三元锂电池的安全性成为人们关注的焦点问题。磷酸铁锂晶体中的p-o键稳定,不易被破坏。即使在高温或过充的情况下,该结构也不会像锂钴氧化物那样崩塌产生热量或形成强氧化物质。因此,锂电池组具有良好的安全性。
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磷酸铁锂电池组安全吗?
磷酸铁锂电池组的安全性主要取决于基本的电化学体系和电极/电池的结构、设计和生产工艺等内部因素。
针灸、短路、挤压
当锂电池组短路、刺痛或挤压时,内部隔膜会破裂,导致温度突然上升爆炸,最终导致爆炸。特别是对于安全性能较差的锂电池,时间会更短,一般在5秒左右。
热冲击
所谓热休克是指环境温度突然升高的现象。如果温度过高,会导致锂电池负极表面的SEI膜分解,从而导致放热反应。如果电池散热不好,内部温度会迅速上升,导致通货紧缩。
充
如果锂离子电池充电过量,多余的能量会转化为热能,随着温度的升高,对电池本体造成损害。这个问题经常出现在没有完全保护的充电器或电子产品上。
与早期相比,锰酸锂电池,磷酸铁锂电池能量密度没有太大差异,大约100 - 110 wh /公斤,但它的热稳定性是目前最好的汽车锂离子电池,当电池温度500 - 600℃高温,其内部化学成分分解,属于锂电池的钴酸锂电池,在180-250℃时内部化学成分一直处于变化状态。换句话说,磷酸铁锂电池的安全性在锂电池中首屈一指,这就是它成为电动汽车电池的主要类别之一的原因。
磷酸铁锂电池组在大倍率放电过程中,即使过充过放电,也很难产生剧烈的氧化还原反应。同时,锂被脱嵌后,由于晶格的改变,晶体细胞(晶体中最小的成分)的体积最终会缩小,正好抵消了反应中碳负极体积的增加。因此,磷酸铁锂电池在充放电过程中可以保持物理结构的稳定性,消除了因体积增大而导致电池爆裂的隐患。
三元锂电池安全吗?
近年来,新能源汽车行业发展迅速,尤其是三极锂电池电动汽车行驶里程越高发展越快,但电动汽车频繁的自燃和火灾现象引起了公众对其安全性的关注。
三元锂电池的缺点也导致使用三元锂电池的新能源乘用车由于安全原因不能进入新能源车型目录。三元锂电池热稳定性差,在250-300℃的高温下会发生分解。此外,三元锂材料的化学反应尤为强烈。一旦氧分子被释放,电解液在高温作用下迅速燃烧,继而发生通缩。所以我们可以看到,在极端的碰撞中,特斯拉这样的电动汽车仍然有着火的可能性。
然而,为了防止这种事故,制造商也花了很多的努力,在电池管理系统和冷却系统添加过量充电保护、过放电保护、过温度保护,过电流保护这些链接,实时监控电池状态,这些都是提高ternal-lithium电池的安全措施。
三元锂容易热解,但并不代表三元锂电池的安全性。磷酸铁锂材料不易热解,但并不意味着磷酸铁锂电池是安全的。不管怎样,锂的“反应性太强”。因此,电池的安全是整个系统的问题,而不是材料的问题。