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磷酸鐵鋰電池和鈷酸鋰電池的安全性對比

來源:存能電氣  日期:2019-06-10 11:13  瀏覽量:

  磷酸鐵鋰電池和鈷酸鋰電池的安全性對比。磷酸鐵鋰電池的最大優(yōu)勢就是安全穩(wěn)定性。它是目前最安全的鋰離子電池正極材料,而且循環(huán)使用壽命可達2000次以上,比鈷酸鋰電池壽命更長。磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指。

  磷酸鐵鋰電池和鈷酸鋰電池的安全性對比

磷酸鐵鋰電池.jpg

  磷酸鐵鋰電池和鈷酸鋰電池的安全性對比理論容量是170mAh/g,做成材料的實際可達容量為160mAh/g。在安全性上,磷酸鐵鋰電池?zé)岱€(wěn)定高,電解液氧化能力低,因而安全性高;但缺陷是電導(dǎo)率低,體積過大,電解液用量多,由于容量大,電池的一致性較差。

  鈷酸鋰電池在制備上的最大特點是,在充滿電后,仍有大量的鋰離子留在正極,也就是說,在負極上容納不了更多的附在正極上的鋰離子,但在過充狀態(tài)下,正極上多余的鋰離子仍會向負極游動,因不能完全容納變回在負極上形成金屬鋰,由于金屬鋰是樹枝狀的晶體,因而被稱為枝晶,枝晶一旦形成,就會給刺穿隔膜提供機會,隔膜刺穿將形成內(nèi)部短路。

  由于電解液的主要成分是碳酸酯,閃點和沸點較低,在溫度較高的情況下就會燃燒甚至爆炸??刂其囍У男纬稍谛∪萘夸囯姵厣媳容^容易,因此鈷酸鋰電池目前僅限于便攜式電子設(shè)備等小容量電池,不能用于動力電池。

  磷酸鐵鋰電池的安全性:

  磷酸鐵鋰電池是目前最安全的鋰離子電池正極材料,不含任何對人體有害的重金屬元素,其橄欖石結(jié)構(gòu)中氧氣很難析出,提高了材料的穩(wěn)定性。磷酸鐵鋰電池包經(jīng)過嚴格的安全測試,即使在交通事故中也不會發(fā)生爆炸。

  當(dāng)磷酸鐵鋰電池充放電時,由于鐵離子氧化能力不強,不會放出氧氣,自然也就難以與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),這使得磷酸鐵鋰電池充放電過程處在一個安全的環(huán)境中。磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì),因此磷酸鐵鋰電池具有擁有良好的安全性。

  盡管磷酸鐵鋰材料從熱力學(xué)方面來說,其熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定型是目前所有正極材料中最高的,并且在實際安全性能測試中也被驗證,但從材料以及電池內(nèi)在發(fā)生短路的可能性和幾率來看,它可能又是最不安全的。

  鈷酸鋰電池的安全性:

  經(jīng)過長期的發(fā)展,鈷酸鋰電池形成了四種產(chǎn)品線:圓柱型電池、聚合物軟包電池、鋁殼電池和鋼殼電池,這些產(chǎn)品分別應(yīng)用于高端、中端和低端市場。鈷酸鋰電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出、但是其安全性差、成本非常高,主要用于中小型號電芯,廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、手機、MP3/4等小型電子設(shè)備中,標(biāo)稱電壓3.7V。

  相比鈷酸鋰和錳酸鋰電池組來說,磷酸鐵鋰電池最為明顯的優(yōu)勢就是極高的安全系數(shù)、支持快速充電和更寬廣的工作溫度范圍??梢宰屜M者不必再為鋰電池組的安全問題而擔(dān)心的同時,也能夠在更加惡劣的環(huán)境中正常使用。

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