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技术分享:磷酸铁锂电池安全性分析

技术分享:磷酸铁锂电池安全性分析 钜大锂电
2020-06-09
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导读:在相当长的一段时期内,磷酸铁锂电池仍会作为新能源汽车的主流动力电池。而提升磷酸铁锂电池质量和安全性是电池企业的重中之重。


说到锂电池安全问题,近年来越来越普及的纯电动汽车,已经让锂电池的安全问题不再仅限于手机、平板电脑等“用”的方面,锂电池在“行”方面的安全问题也慢慢凸显。无论是“用”还是“行”,锂电池行业给消费者带来便利生活的前提和核心,是它的安全性。


而对于我们生活中随处可见的新能源汽车,在相当长的一段时期内,磷酸铁锂电池仍会作为新能源汽车的主流动力电池。而提升磷酸铁锂电池质量和安全性是电池企业的重中之重。


磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料的锂离子电池。



1、安全性能好


即使电池内部或外部受到伤害,电池不燃烧、不爆炸。


2、寿命长


长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。


3、高温性能好


磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20C--+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃。


4、大容量


具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。


5、无记忆效应


可充电池在经常处于充满不完全放电的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。


6、重量轻


同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池的1/3。


7、环保


磷酸铁锂电池一般被认为是不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过),无污染,符合欧洲RoHS规定,为绝对的绿色环保电池证。


8、可大电流快速放电


可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。



磷酸铁锂电池是目前最安全的锂离子电池正极材料,不含任何对人体有害的重金属元素,其橄榄石结构中氧气很难析出,提高了材料的稳定性。


当磷酸铁锂电池充放电时,由于铁离子氧化能力不强,不会放出氧气,自然也就难以与电解质发生氧化还原反应,这使得磷酸铁锂电池充放电过程处在一个安全的环境中。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此磷酸铁锂电池具有拥有良好的安全性。


尽管磷酸铁锂材料从热力学方面来说,其热稳定性和结构稳定型是目前所有正极材料中最高的,并且在实际安全性能测试中也被验证,但从材料以及电池内在发生短路的可能性和几率来看,它可能又是最不安全的。


从磷酸铁锂电池制备的方面来说,由于磷酸铁锂纳米级颗粒较小,比表面积较高,并且由于采用碳包覆工艺,高比表面积的活性炭对空气中的水分等气体具有很强的吸附作用,造成电极加工性能不佳,粘结剂对其纳米颗粒的粘附力较差。无论在电池制备过程中还是在电池的充放电循环和储存时,纳米颗粒都容易从电极上脱离,造成电池的内部微短路。



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