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锂电池百科

三元锂电池与磷酸铁锂电池相比哪个更安全?

作者: GLIDA发表时间:2020-11-04 14:19:03浏览量:46

近年来,新能源汽车产业发展迅速,尤其是行驶里程较高的三元锂电池电动汽车发展更快,但电动汽车频繁的自燃和火灾引起了公众对其安全性的极大关注。
文本标签:三元锂电池,磷酸铁锂电池

   三元锂电池安全吗?


  近年来,新能源汽车产业发展迅速,尤其是行驶里程较高的三元锂电池电动汽车发展更快,但电动汽车频繁的自燃和火灾引起了公众对其安全性的极大关注。



  三元锂电池的缺点也导致使用三元锂电池的新能源公交车因安全原因无法进入新能源汽车目录。三元锂电池热稳定性差,在250-300的高温下会分解,三元锂材料的化学反应特别强烈。一旦释放出氧分子,电解液在高温作用下迅速燃烧,进而发生爆燃。因此,我们可以看到,在极端的碰撞事故中,特斯拉等电动汽车仍然存在火灾隐患。但为了压制这类事故,厂家也花了不少功夫,在电池管理系统和冷却系统中增加了过充保护、过放保护、超温保护和过流保护,实时监控电池状态,这些都是提高三元锂电池安全性所采取的措施。


  三元锂材料容易热解,但不代表三元锂电池的安全性;磷酸铁锂不易热解,但不代表磷酸铁锂电池安全。无论哪种技术路线,都是受锂的“过于活跃”特性影响。所以电池的安全性是整个系统的问题而不是材料的问题。它的解决方案不是更换阴极材料那么简单。  



  电池组在磷酸铁锂?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系统和电极/电池结构、设计和生产工艺等内部因素,而电池中使用的电化学系统是决定电池安全性的最基本因素。


  针灸,短路,挤压


  当锂电池组发生短路、针刺或挤压时,会导致内部隔膜破裂,导致温度突然爆炸上升,最终爆炸,特别是对于安全性能较差的锂电池,这个时间会更短,一般5秒左右就会爆炸。


  热冲击


  所谓热震,就是环境温度突然升高的现象。如果温度高,锂电池组阴极表面的SEI膜会分解,导致放热反应。如果电池散热不好,内部温度会迅速上升,导致爆燃。


  装药过多


  锂离子电池如果过度充电,多余的电能会转化为热能,导致电池体温升高而损坏。经常这个问题会出现在一些充电器或者没有过充保护的电子产品上。


  与早期的锰酸锂电池相比,磷酸铁锂电池组的能量密度相差不大,约为100-110瓦时/千克,但其热稳定性是目前车用锂电池中最好的。当电池温度在500-600时,其内部化学成分开始分解,而同属一个锂电池的钴酸锂电池内部化学成分在180-250时已经处于不稳定状态。换句话说,磷酸铁锂电池的安全性在锂电池中是首屈一指的,这就是为什么它成为目前电动汽车电池的主要类别之一。


  磷酸铁锂电池组在高速放电,甚至过充放电过程中很难发生剧烈的氧化还原反应。同时,锂脱嵌后,晶格的变化会降低晶胞(最小的晶体单位)的最终体积,正好抵消了碳负极在反应中增加的体积。因此,磷酸铁锂电池的物理结构在充放电过程中能够保持稳定,消除了因体积增大而导致电池爆裂的隐患。


  

2020-11-04 46人浏览

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