磷酸鐵鋰電池為何會發(fā)生爆炸
來源：寶鄂實業(yè)
2020-10-23 11:39
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首先，從材料的制備來說，磷酸鐵鋰的固相燒結(jié)反應(yīng)是一個復(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，燒結(jié)反應(yīng)必須在還原性氣氛中進行，而較強的還原性氣氛在將三價鐵離子還原成正二價鐵離子的過程中，存在將正二價鐵離子進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。阿貢實驗室將磷酸鐵鋰高溫循環(huán)不良歸因于充放電循環(huán)過程中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，需要對其進行納米化處理。納米材料的一個顯著特點是其低結(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)和儲存條件下。實驗結(jié)果還表明，在負(fù)電極上進行化學(xué)分析或能譜分析可以檢測鐵的存在。
從制備磷酸鐵鋰電池的角度來看，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空氣中的水分等氣體有很強的吸附作用。
磷酸鐵鋰電池?zé)o論在電池廠家的制造過程中還是在消費者使用過程中，短路率較高。電池廠家往往多從電池制備工藝入手去查找問題，而對由于磷酸鐵鋰材料內(nèi)在的原因引起短路這一問題往往認(rèn)識不到。美國A123的18650型磷酸鐵鋰電池幾年前就在電動車上起火爆炸過，當(dāng)時汽車在高速公路上行駛。后來的調(diào)查結(jié)果認(rèn)為是接線的螺絲沒有擰緊，導(dǎo)致過熱引起電池起火爆炸。但也有認(rèn)為由于電池內(nèi)部短路引發(fā)起火爆炸的可能性更大。外部局部螺絲沒有擰緊產(chǎn)生的熱量會引發(fā)18650型鋰電池這么嚴(yán)重的起火爆炸現(xiàn)象值得懷疑。
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