你知道大容量磷酸鐵鋰電池組的安全性問題如何解決嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-02 08:23
點擊量：次
鋰電池組需要從根本的原理技術(shù)上解決安全性問題。以往大家大多是從工藝上考慮提高電池的安全性，比如設(shè)計安全閥、避免短路、控制制造過程等，但這些工作只能說是盡量地減少安全事故，不可能完全避免事故。可以通過優(yōu)化磷酸鐵鋰電池的構(gòu)造及設(shè)計提升安全性。如選用熱穩(wěn)定性高的正極材料、耐燃電解液、鋰不析出的負極材料及高性能隔膜等。
選擇安全的正極材料，目前的正極有鈷酸鋰和錳酸鋰兩種量產(chǎn)的材料產(chǎn)品。鈷酸鋰在小電芯方面是很成熟的體系，由于鈷酸鋰在分子結(jié)構(gòu)方面（LiCo）的特點：充滿電后，仍舊有大量的鋰離子留在正極，當(dāng)過充時，殘留在正極的鋰離子將會涌向負極，在負極上形成枝晶是采用鈷酸鋰材料的電池過充時必然的結(jié)果，甚至在正常充放電過程中，也有可能會有多余的鋰離子游離到負極形成枝晶。
選擇錳酸鋰材料，在分子結(jié)構(gòu)方面保證了在滿電狀態(tài)，正極的鋰離子已經(jīng)完全嵌入到負極炭孔中，從根本上避免了枝晶的產(chǎn)生。同時錳酸鋰穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，使其氧化性能遠遠低于鈷酸鋰，分解溫度超過鈷酸鋰100度，即使由于外力發(fā)生內(nèi)部短路（針刺），外部短路，過充電時，也完全能夠避免了由于析出金屬鋰引發(fā)燃燒、爆炸的危險。
選擇熱關(guān)閉性能好的隔膜，隔膜的作用是在隔離鋰電池組正負極的同時，允許鋰離子的通過。當(dāng)溫度升高時，在隔膜熔化前進行關(guān)閉，從而使內(nèi)阻上升至2000歐姆，讓內(nèi)部反應(yīng)停止下來。
防爆閥：當(dāng)內(nèi)部壓力或溫度達到預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)時，防爆閥將打開，開始進行卸壓，以防止內(nèi)部氣體積累過多，發(fā)生形變，最終導(dǎo)致殼體爆裂。
通常保護電路需起到防止過充電，過放電，超大電流的作用。主要原理是通過測量每一只電芯的電壓和總電流，控制開關(guān)電路進行整個回路的關(guān)斷，在電路的設(shè)計上并沒有過高的難度。但保護電路的設(shè)計是否合理，可靠性是否足夠高，是考驗生產(chǎn)廠商的能力。
總之，隨著材料技術(shù)的進步和人們對磷酸鐵鋰電池組的設(shè)計、制造、檢測和使用諸方面要求的認識不斷加深，未來的鋰離子電池會變得更安全。目前的鋰電池組安全測試和評估是在各種濫用條件下對成品電池進行各種安全測試，并在這些條件下測試磷酸鐵鋰材料和磷酸鐵鋰電池的優(yōu)異安全性能。
