磷酸鐵鋰電池和鈷酸鋰電池安全性的對比
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-11 08:49
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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(shí)際可達(dá)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(diǎn)是，在充滿電后，仍有大量的鋰離子留在正極，也就是說，在負(fù)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(fù)極游動，因不能完全容納變回在負(fù)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(jī)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(diǎn)和沸點(diǎn)較低，在溫度較高的情況下就會燃燒甚至爆炸。控制鋰枝晶的形成在小容量鋰電池上比較容易，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(yán)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(qiáng)，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(qiáng)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(shí)際安全性能測試中也被驗(yàn)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(jī)、MP3/4等小型電子設(shè)備中，標(biāo)稱電壓3.7V。
