磷酸鐵鋰電池在什么情況下會(huì)爆炸？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-04-19 10:20
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在正常使用中，磷酸鐵鋰電池的安全性很高。通常不會(huì)爆炸，但沒有絕對(duì)的。在某些極端情況下，危險(xiǎn)仍然存在。這與各公司的選材、混合、加工和后期使用有很大關(guān)系。
雖然磷酸鐵鋰的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在熱力學(xué)上是所有正極材料中最高的，但在實(shí)際的安全性能測(cè)試中得到了驗(yàn)證。
首先，從材料的制備來(lái)說(shuō)，磷酸鐵鋰的固相燒結(jié)反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng)（盡管有一些合成技術(shù)宣稱是液相合成工藝，但是最終都需要高溫固相燒結(jié)這一過(guò)程），有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽，外加碳的前驅(qū)體以及還原性氣相。為了保證磷酸鐵鋰中的鐵元素是正二價(jià)，燒結(jié)反應(yīng)必須在還原性氣氛中進(jìn)行，而較強(qiáng)的還原性氣氛在將三價(jià)鐵離子還原成正二價(jià)鐵離子的過(guò)程中，存在將正二價(jià)鐵離子進(jìn)一步還原成微量單質(zhì)鐵的可能性。
鐵是電池中最禁忌的物質(zhì)，它會(huì)引起電池短路，這是日本鋰離子電池沒有使用磷酸鐵鋰的主要原因之一。另外，固態(tài)反應(yīng)的緩慢性和不完全性使得在磷酸鐵鋰中可能存在痕量Fe2O3。阿貢實(shí)驗(yàn)室將磷酸鐵鋰高溫循環(huán)不良?xì)w因于充放電循環(huán)過(guò)程中Fe2O3的溶解和負(fù)電極上的鐵元素沉淀。此外，為了提高磷酸鐵鋰的性能，需要對(duì)其進(jìn)行納米化處理。納米材料的一個(gè)顯著特點(diǎn)是其低結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性和高化學(xué)活性，這在一定程度上增加了鐵在磷酸鐵鋰中溶解的可能性，特別是在高溫循環(huán)和儲(chǔ)存條件下。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，在負(fù)電極上進(jìn)行化學(xué)分析或能譜分析可以檢測(cè)鐵的存在。
從制備磷酸鐵鋰電池的角度來(lái)看，由于磷酸鐵鋰的粒徑較小，比表面積較高，而且由于碳包覆工藝，具有較高比表面積的活性炭對(duì)空氣中的水分等氣體有很強(qiáng)的吸附作用。
