鈷酸鋰電池的能量密度以及安全性能分析
來源：寶鄂實業(yè)
2020-05-20 15:36
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鈷酸鋰電池的能量密度
鈷酸鋰電池的能量密度在國內(nèi)的超過150mAh/g，而國外的沒有超過。鈷酸鋰電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、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、MP3/4等小型電子設(shè)備中，標(biāo)稱電壓3.7V。
鈷酸鋰電池安全性能分析
鈷酸鋰電池安全性能分析，我們通過鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰和錳酸鋰四種電池安全性比較來詳細(xì)的解說：
1、鎳鈷錳酸鋰（三元）電池
在實際可用的理論比能量上有極大的提高，相對于與鈷酸鋰電池而言，可以更好的發(fā)揮高容量作用，但從材料上看，三元電池采用鎳鈷錳酸鋰和有機電解液，暫未從根本上解決安全性問題，如果電池發(fā)生短路講產(chǎn)生過大電流，從而引發(fā)安全隱患。
2、磷酸鐵鋰電池
理論容量是170mAh/g，做成材料的實際可達(dá)容量為160mAh/g。在安全性上，磷酸鐵鋰熱穩(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。
3、鈷酸鋰電池
在制備上的最大特點是，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，閃點和沸點較低，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。
4、錳酸鋰電池
錳酸鋰電池的材料具有一定的有點，它可以保證在滿電狀態(tài)下，正極的鋰離子可以完全嵌入到負(fù)極炭孔中，而不是像鈷酸鋰那樣在正極有一定殘留，這就從根本上避免了枝晶的產(chǎn)生，理論上是這樣，實際上，錳酸鋰電池如果遭遇強大外力作用或者在制備過程中偷工減料都可能造成電池在充放電循環(huán)過程中瞬間形成鋰離子快速移動。在負(fù)極來不及完全接收鋰離子的情況下形成枝晶。避免這一后果要從電池出廠時的測試來保證。總之，檢測合格的錳酸鋰電池一般不會發(fā)生安全事故，錳酸鋰穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)使其氧化性能遠(yuǎn)低于鈷酸鋰，即使外部短路，也基本能避免析出金屬鋰引發(fā)的燃燒和爆炸。
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