三元锂电池等四种电池对比， 哪种电池最安全？
来源：宝鄂实业
2019-04-15 16:19
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镍钴锰酸锂（三元）电池
在实际可用的理论比能量上有极大的提高，相对于与钴酸锂电池而言，可以更好的发挥高容量作用，但从材料上看，三元电池采用镍钴锰酸锂和有机电解液，暂未从根本上解决安全性问题，如果电池发生短路讲产生过大电流，从而引发安全隐患。
磷酸铁锂电池
理论容量是170mAh/g，做成材料的实际可达容量为160mAh/g。在安全性上，磷酸铁锂热稳定高，电解液氧化能力低，因而安全性高；但缺陷是电导率低，体积过大，电解液用量多，由于容量大，电池的一致性较差。
钴酸锂电池
在制备上的最大特点是，在充满电后，仍有大量的锂离子留在正极，也就是说，在负极上容纳不了更多的附在正极上的锂离子，但在过充状态下，正极上多余的锂离子仍会向负极游动，因不能完全容纳变回在负极上形成金属锂，由于金属锂是树枝状的晶体，因而被称为枝晶，枝晶一旦形成，就会给刺穿隔膜提供机会，隔膜刺穿将形成内部短路。由于电解液的主要成分是碳酸酯，闪点和沸点较低，在温度较高的情况下就会燃烧甚至爆炸。控制锂枝晶的形成在小容量锂电池上比较容易，因此钴酸锂电池目前仅限于便携式电子设备等小容量电池，不能用于动力电池。
锰酸锂电池
锰酸锂电池的材料具有一定的有点，它可以保证在满电状态下，正极的锂离子可以完全嵌入到负极炭孔中，而不是像钴酸锂那样在正极有一定残留，这就从根本上避免了枝晶的产生，理论上是这样，实际上，锰酸锂电池如果遭遇强大外力作用或者在制备过程中偷工减料都可能造成电池在充放电循环过程中瞬间形成锂离子快速移动。在负极来不及完全接收锂离子的情况下形成枝晶。避免这一后果要从电池出厂时的测试来保证。总之，检测合格的锰酸锂电池一般不会发生安全事故，锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远低于钴酸锂，即使外部短路，也基本能避免析出金属锂引发的燃烧和爆炸。作为生产电子材料与电池的企业，三星SDI去年的销售额达到65亿美元，在全世界有30多个实验厂，拥有专利24000多件。
我们预计全球电池市场2020年将达34亿美元，其中占比最大的市场将是公共设施利用市场，占到41%。最值得关注的是，年平均增长率也会达到41%。
我们公司电池的阴极材料，主要使用三元材料，这是为改善正极能量密度的新一代材料。这是因为，与磷酸铁锂相比，三元锂的能量密度要高出10-15%，体积小15%以上，重量轻20％以上，所以三元锂材料将成为主流材料。
2015年，从电池行业整体来说，磷酸铁锂材料占到7%，三元锂占到93%。在大中型电池中，磷酸铁锂材料占到19%，三元锂占到81%。中国的企业也把三元材料作为积极发展方向。因此，三元锂是一个必经的过程，而不是选择的问题。
有些人对三元锂电池有误解，认为它不安全。首先我们分析了2012年以来新闻报道中出现的9起电池起火事件，其中使用磷酸铁锂电池的事件有5件。考虑到磷酸铁锂电池在大中型电池中占比不到20%，这说明它的失火率是比较高的。其次，正极材料是发热扩散的相关要素，但在电池的安全性贡献度中不到16%，安全性更多的是受到其他因素的影响。我们分析一下电池失火的顺序，电池短路、过电流、温度上升、着火扩散，而火扩散的速度受到电芯、电池模组和电池包的影响。
