什么是三元鋰電池？三元鋰電池安全嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-05-22 15:46
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什么是三元鋰電池？
在自然界中，鋰元素是最輕的，原子質(zhì)量最小的金屬，它的原子量為6.94g/mol，ρ=0.53g/cm3。鋰化學(xué)性質(zhì)活潑，極易失去電子被氧化為L(zhǎng)i+，因此標(biāo)準(zhǔn)電極電位最負(fù)，為-3.045 V，電化學(xué)當(dāng)量最小，為0.26 g/Ah，鋰元素的這些特點(diǎn)決定了它是一種具有很高比能量的材料。三元鋰電池是指采用鎳鈷錳三種過渡金屬氧化物為正極材料的鋰二次電池。它充分綜合了鈷酸鋰良好的循環(huán)性能、鎳酸鋰的高比容量和錳酸鋰的高安全性及低成本等特點(diǎn)，利用分子水平混合、摻雜、包覆和表面修飾等方法合成鎳鈷錳等多元素協(xié)同的復(fù)合嵌鋰氧化物。是目前被廣泛研究和應(yīng)用的一種鋰離子可充電電池。
三元鋰電池到底安全嗎
三元鋰電池目前也是很多大牌車企的選擇。如常見的北汽性能源、比亞迪、特斯拉、力帆汽車等知名車企，選用的都是這種電池。從電池本身的技術(shù)層面來講，雖然三元鋰電池要比其兩款主流的動(dòng)力電池能量密度大，價(jià)格也相對(duì)低廉，但是其安全性在客觀上要低于磷酸鐵鋰電池與錳酸鋰電池。
采用三元鋰電池的某知名品牌的電動(dòng)汽車雖然電池管理系統(tǒng)很強(qiáng)大，但由于三元鋰電池的穩(wěn)定性天生相對(duì)差，即使其采用了加強(qiáng)了外護(hù)板、冷卻系統(tǒng)等方面的安全保護(hù)設(shè)計(jì)，但仍然難以完全避免特斯拉電動(dòng)汽車的自燃事故發(fā)生。由此可見，電池材料技術(shù)路線也是導(dǎo)致新能源汽車起火頻發(fā)的重要因素。
但是，由于三元正極材料在電池比能量、比功率、大倍率充電、低溫性能等方面有優(yōu)勢(shì)，三元鋰電池在循環(huán)性能方面也會(huì)更好。另外，從適應(yīng)政策的角度來看，因?yàn)槲磥韺?duì)能量密度的要求會(huì)更高，所以三元鋰離子電池的潛力也將得到更大的發(fā)揮。再加上目前三元鋰電池正在不斷加強(qiáng)的電池管理技術(shù)，它的安全性能自然也是很有保障的。
隨著國(guó)家對(duì)新能源汽車的監(jiān)管和檢測(cè)，目前市面上的新能源汽車駕駛安全還是很好的，只要在使用鋰電池時(shí)和充電時(shí)符合正規(guī)的流程和方法，就不會(huì)有太大的問題，之前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的自燃車大多是安全指數(shù)不夠的“黑車”，并且駕駛者在充電使用時(shí)沒能確保規(guī)范使用。
三元鋰電池?zé)岱€(wěn)定性較差，堅(jiān)持不到300℃就會(huì)分解出氧分子，遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點(diǎn)就著，產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加劇正極分解，在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)爆燃。相比之下，另一種廣泛應(yīng)用的磷酸鐵鋰電池可以堅(jiān)持到700-800℃，而且不會(huì)分解出氧分子，安全性要高得多。
在對(duì)電池安全的判斷上，要以能不能達(dá)到安全要求為標(biāo)準(zhǔn)，而不能以材料為標(biāo)準(zhǔn)。三元材料電池有各種不同的配方，不同企業(yè)各自的安全標(biāo)準(zhǔn)不一樣，不能簡(jiǎn)單地說三元材料不安全。
但是無論是三元鋰電池亦或者磷酸鐵鋰電池，都躲不開易燃易爆的隱患。簡(jiǎn)單來說就是鋰電池在充放電過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度升高以及單體電池之間的溫度不均勻，從而造成電池的新能不穩(wěn)定。
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