幾種主流鋰離子電池的安全性能比較
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-07 21:17
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從目前鋰離子電池的主流技術(shù)來看，主要有鋰鈷氧化物、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和聚合物等幾種。它們不同的材料和結(jié)構(gòu)特點會影響電池的制備工藝和使用，導(dǎo)致不同的安全性。
一。鋰鈷氧化物電池：制備過程中最重要的特點是充滿電后，大量鋰離子留在陰極。也就是說，更多的鋰離子附著在陰極上不能容納在陰極上，但在過充電狀態(tài)下，陰極上多余的鋰離子仍會向陰極游去，因為不能完全容納，鋰金屬就會在陰極上形成，因為這種金屬鋰是枝晶晶體，所以它被稱為枝晶。一旦枝晶形成，它將提供一個機會刺穿隔膜。隔膜穿孔會導(dǎo)致內(nèi)部短路。由于電解液的主要成分是碳酸鹽，雷擊和沸點較低，所以在較高的溫度下會燃燒甚至爆炸。在小容量鋰電池中，易于控制鋰枝晶的形成。因此，鋰鈷氧化物電池目前僅限于便攜式電子設(shè)備等小容量電池，但不能用于動力電池。
2.聚合物鋰電池：在實際應(yīng)用中，理論比能量有了很大的提高。與鋰鈷氧化物電池相比，聚合物電池在大容量方面可以發(fā)揮更好的作用。但從材料上看，聚合物電池也采用鋰鈷氧化物和有機電解液，因此安全問題還沒有從根本上解決。從使用的角度來看，如果電池短路，會產(chǎn)生過大的電流。聚合物鋰電池的電解液是膠體，不易泄漏，從而消除了泄漏的可能性，但會引起更劇烈的燃燒。因此，自燃是聚合物鋰電池最大的隱患。
三。錳酸鋰電池：錳酸鋰電池材料具有一些優(yōu)點。它可以保證正極的鋰離子在充滿電的情況下完全嵌入到負(fù)極的碳孔中，而不是像鋰鈷氧化物一樣留在正極中，從根本上避免了樹突的產(chǎn)生。這是一種理論上的理解。事實上，如果錳酸鋰電池受到強大的外力作用，或者在制備過程中材料被切斷，鋰離子可能在充放電循環(huán)中迅速形成。當(dāng)鋰離子未被負(fù)極完全吸收時，就會形成樹枝狀晶。要避免這種后果，應(yīng)該在電池出廠時對其進行測試?？傊?，合格的錳酸鋰電池不會造成安全事故。由于錳酸鋰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使其氧化性能遠低于鈷鋰，即使是外部短路（而不是內(nèi)部短路），也基本上可以避免鋰金屬沉淀引起的燃燒爆炸。
四、磷酸鐵鋰電池：這是一種理想的動力電池，可用于電動工具和電動汽車。磷酸鐵鋰的理論容量為170mah/g，材料的實際容量為160mah/g，在安全性方面，磷酸鐵鋰具有較高的熱穩(wěn)定性和較低的電解液氧化能力，具有較高的安全性。但其缺點是導(dǎo)電率低，需要改性技術(shù)來改善。因此，磷酸鐵鋰的體積過大，電解液的量過大。此外，磷酸鐵鋰由于容量大、電池一致性差，目前仍在研究中。
