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电池知识

三元锂电池和磷酸铁锂电池它们的安全性如何?

来源:宝鄂实业    2019-12-30 21:53    点击量:
三元锂电池和磷酸铁锂电池安全吗?现在,购买新能源汽车的人客观上希望在磷酸铁锂电池和三元锂电池之间做出选择。三元锂电池和磷酸铁锂电池具有不同的特性,主要矛盾集中在“能量密度”和“安全性”上。三元锂电池具有较高的能量密度,但其安全性常常受到质疑。磷酸铁锂电池的能量密度可能较低,但据说更安全。
 
三元锂电池安全吗?
 
三元锂电池是以锂镍钴锰为负极材料的锂电池。锂离子电池的负极材料有很多种,包括锂钴酸、锂锰酸、锂镍酸、三元材料、磷酸铁锂等。三元锂电池被业界认为是纯电动汽车电池技术路线之一,在中国发展迅速。
 
对于电动车来说,无论是商用还是客运,都是一件事关人身安全的事情,一定要把安全放在第一位!三元锂电池在安全性方面是不可靠的。在车祸中,外力的冲击会损坏电池的隔膜,导致短路,而短路产生的热量会使电池失去对热量的控制,迅速将温度提高到300℃以上。
 
三元锂电池热稳定性差,氧分子在300℃以下就会分解。当电池中遇到可燃电解液和碳材料时,产生的热量会进一步加剧正极的分解,并在很短的时间内放气。相比之下,另一种广泛使用的磷酸铁锂电池可以持续使用700-800摄氏度,而且在不分解氧分子的情况下更安全。出于安全考虑,三元锂电池乘用车曾一度无法进入中国工业和信息化部推荐的新能源汽车名单。
 
三元锂电池在充放电过程中,由于铁离子的氧化能力较弱,不会释放出氧气,因此很难与电解液自然氧化,这使得三元锂电池的充放电过程处于一个安全的环境中。不仅如此,三元锂电池在大的放电速率下,甚至在过充过放的过程中,也很难发生剧烈的氧化还原反应。
 
同时,锂被脱嵌后,由于晶格的改变,晶体细胞的最终体积会缩小,正好抵消了反应中碳负极体积的增加。因此,三元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。
 
一般来说,三元锂电池组也有一个平衡的管理系统,通过关键的参数控制来保证锂电池的使用安全,这是所有类型锂电池组的共同特点。电动汽车的电池安全是非常重要的,三元锂电池的优点是体积小,能量密度高,适用于小型汽车、轻型动力汽车。但如果技术过关,质量控制好,大型车也可以使用。
 
磷酸铁锂电池安全吗?
 
磷酸铁锂电池的理论容量为170mAh/g,材料的实际容量为160mAh/g。在安全性方面,磷酸铁锂热稳定性高,电解氧化能力低,安全性高。但其缺点是电导率低,体积大,电解液量大,由于容量大,电池的一致性差。
 
磷酸铁锂电池是目前锂离子电池最安全的负极材料,不含任何对人体有害的重金属元素。氧在橄榄石结构中不易析出,提高了材料的稳定性。磷酸铁锂电池的生产工艺与其他锂电池品种基本相同。在搅拌过程中,磷酸铁锂材料的导电性相对较差,所以一般都会使颗粒变小,这样的客观效果是:内部排列更加均匀,促进形成一个平衡的电压平台,工作时保持电池稳定。