几种主流锂离子电池的安全性能比较
来源：宝鄂实业
2019-10-07 21:17
点击量：次
从目前锂离子电池的主流技术来看，主要有锂钴氧化物、锰酸锂、磷酸铁锂和聚合物等几种。它们不同的材料和结构特点会影响电池的制备工艺和使用，导致不同的安全性。
一。锂钴氧化物电池：制备过程中最重要的特点是充满电后，大量锂离子留在阴极。也就是说，更多的锂离子附着在阴极上不能容纳在阴极上，但在过充电状态下，阴极上多余的锂离子仍会向阴极游去，因为不能完全容纳，锂金属就会在阴极上形成，因为这种金属锂是枝晶晶体，所以它被称为枝晶。一旦枝晶形成，它将提供一个机会刺穿隔膜。隔膜穿孔会导致内部短路。由于电解液的主要成分是碳酸盐，雷击和沸点较低，所以在较高的温度下会燃烧甚至爆炸。在小容量锂电池中，易于控制锂枝晶的形成。因此，锂钴氧化物电池目前仅限于便携式电子设备等小容量电池，但不能用于动力电池。
2.聚合物锂电池：在实际应用中，理论比能量有了很大的提高。与锂钴氧化物电池相比，聚合物电池在大容量方面可以发挥更好的作用。但从材料上看，聚合物电池也采用锂钴氧化物和有机电解液，因此安全问题还没有从根本上解决。从使用的角度来看，如果电池短路，会产生过大的电流。聚合物锂电池的电解液是胶体，不易泄漏，从而消除了泄漏的可能性，但会引起更剧烈的燃烧。因此，自燃是聚合物锂电池最大的隐患。
三。锰酸锂电池：锰酸锂电池材料具有一些优点。它可以保证正极的锂离子在充满电的情况下完全嵌入到负极的碳孔中，而不是像锂钴氧化物一样留在正极中，从根本上避免了树突的产生。这是一种理论上的理解。事实上，如果锰酸锂电池受到强大的外力作用，或者在制备过程中材料被切断，锂离子可能在充放电循环中迅速形成。当锂离子未被负极完全吸收时，就会形成树枝状晶。要避免这种后果，应该在电池出厂时对其进行测试。总之，合格的锰酸锂电池不会造成安全事故。由于锰酸锂结构稳定，使其氧化性能远低于钴锂，即使是外部短路（而不是内部短路），也基本上可以避免锂金属沉淀引起的燃烧爆炸。
四、磷酸铁锂电池：这是一种理想的动力电池，可用于电动工具和电动汽车。磷酸铁锂的理论容量为170mah/g，材料的实际容量为160mah/g，在安全性方面，磷酸铁锂具有较高的热稳定性和较低的电解液氧化能力，具有较高的安全性。但其缺点是导电率低，需要改性技术来改善。因此，磷酸铁锂的体积过大，电解液的量过大。此外，磷酸铁锂由于容量大、电池一致性差，目前仍在研究中。
