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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    磷酸鐵鋰電池組與三元鋰電池安全嗎?

    2021-04-26 ryder

    磷酸鐵鋰電池組安全嗎?


    磷酸鐵鋰電池組的安全性緊要取決于基本的電化學體系以及電極/電芯的結構、設計和加工工藝等內在因素,而電芯所采用的電化學體系則是決定電池安全性的最根本因素。


    針刺、短路、擠壓


    鋰電池組出現短路、針刺或擠壓的時候,會導致內部隔膜破碎從而引發溫度猛然爆炸式升高,最終出現爆炸的情況,特別是安全性能差的鋰電池,這個時間將會更加短,一般5秒左右就會爆炸。


    熱沖擊


    所謂的熱沖擊就是環境溫度猛然升高的現象,倘若溫度較高,那么會導致鋰電池組負極表面SEI膜出現分析,從而引發放熱反映,電池散熱倘若不好,那么內部溫度就會迅速升高,從而出現爆燃現象。


    過充


    倘若對鋰電池進行過充,那么多余的電能會轉化為熱能,因此導致電池本體溫度升高出現損壞的情況。往往這個問題會出今朝一些沒有過充保護的充電器或電子產品上。


    相比于早期的錳酸鋰電池,磷酸鐵鋰電池組在能量密度上并未有太大差別,約為100-110Wh/kg,但其熱穩定性是目前車用鋰電池中最好的,當電池溫度處于500-600℃高溫時,其內部化學成分才開始分析,而同屬鋰電池的鈷酸鋰電池在180-250℃時就內部化學成分就已處于不穩定狀態。換而言之,磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指,也正因如此,其也成為目前電動車電池的緊要門類之一。


    磷酸鐵鋰電池組在大倍率放電,甚至過充放電過程中,也難以發生劇烈的氧化還原反應。同時,鋰在脫嵌后,晶格變化使晶胞(晶體的最小構成單位)最終體積會縮小,這正好抵銷了碳負極在反應中新增的體積,所以,在充放電中磷酸鐵鋰電池能夠保持物理結構的穩定,消除了體積增大而出現電池爆裂現象的隱患。


    三元鋰電池安全嗎?


    近年來,新能源汽車產業迎來突飛猛進式的發展,特別是具備更高續駛里程的三元鋰電池電動車發展更為迅速,但頻繁出現的電動車自燃、起火現象引起了大眾對其安全性的高度關注。


    三元鋰電池的缺點也導致采用了三元鋰電池的新能源客車沒有方法進入新能源車型目錄,原由是安全性。三元鋰電池熱穩定性較差,在250-300℃高溫就會出現分析,并且三元鋰材料的化學反應尤其強烈,一旦釋放氧分子,在高溫用途下電解液迅速燃燒,隨即發生爆燃現象。所以我們能夠看到,在極端的碰撞事故中,特斯拉等電動車仍舊還是有起火隱患。


    不過為了抑制此類事故,廠家也花費了很大功夫,在電池管理系統以及散熱系統中加入過充保護、過放保護、過溫保護、過流保護這些環節,實時監測電池狀態,這些都是為了提高三元鋰電池安全性所采用措施。

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