钴酸锂电池在自然环境中的安全性能分析及其对开关电源作用原理的影响

钴酸锂电池在自然环境中的安全性能分析及其对开关电源作用原理的影响

导语:在实际应用的能量理论上,三元电池显示出了巨大的潜力,能够更好地发挥出高容量的优势,但从材料的角度来看,它采用镍钴锰酸锂和有机电解液,并没有根本解决安全性问题。若电池发生短路,会产生过大的电流,从而引发安全隐患。

关于钴酸锂电池的安全性能分析,我们通过对镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂四种类型进行深入比较:

镍钴锰酸 锂(三元)电池

在实际可用的理论比能量上,有极大的提高,可以更好地发挥高容量作用。但是,由于它采用的是镍钴锰酸 锂和有机电解液,所以暂未从根本上解决安全性问题。如果发生短路,就会产生过大电流,从而引发严重的安全隐患。

磷酸铁 锂 电池

理论容量为170mAh/g,而实际可达160mAh/g。在安全性方面,磷acidiron lithium battery热稳定性较高,氧化能力低,因此相对来说更加稳定;但缺点是在于其电子导率较低,同时体积较大,对用途多且导致了不一致性的问题。

钴acidlithium battery

其最大特点在于充满后仍有大量离子留在正极,这意味着负极无法再吸收更多附加到正极上的离子。当进入过充状态时,即使正极多余也会向负极移动,因为不能完全被负极所接受形成金属态,则称为枝晶状。这种枝晶一旦形成,就可能刺穿隔膜并导致内部短路。由于主要成分是碳酯,其闪点及沸点低,在温度较高时容易燃烧甚至爆炸。控制枝晶形成对于小容量的Li-ion batteries来说相对简单,因此当前仅限于便携式电子设备等小容量应用,不适用于动力储存系统中使用。

鉬acidlithium battery

鉬acidlithium battery具有独特之处,它可以保证即使在满载状态下,也不会出现正極中的離子的残留。这就有效避免了枝晶的问题,但实际操作中,如果遭遇强烈外力或制备过程中的偷工减料,都可能造成電池在充放電循環中瞬間產生快速移動離子的情況。在這種情況下,如果負極無法完全接收離子,就會導致枝晶狀態。如果從出廠時進行檢測,這些合格的鉬acidlithium batteries基本不会發生危险事故。此外,由於其结构稳固,使得氧化性能远低於鉢acadion, 即便發生外部短路,也能有效避免因析出的金属铝導致燃燒與爆炸的情形。