
世纪电源网自然环境下的钴酸锂电池安全性能分析
导语:在实际应用的能量理论上,三元电池显示出了巨大的提升,对比钴酸锂电池,它更好地展现了高容量的优势。然而,从材料的角度来看,三元电池采用镍钴锰酸锂和有机电解液,在根本解决安全性问题方面仍有待进一步探索。如果发生短路,可能会产生过大的电流,从而引发潜在的安全风险。
钴酸锂电池以其稳定的结构、较高的比容量、高综合性能著称,但同时也存在着安全性不足和成本较高的问题,主要适用于中小型号的小容量电芯,其标称工作压为3.7V。关于钴酸锂电池的安全性能分析,我们通过对四种不同类型的电池——镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸 锂进行详细比较:
镍钴锰酸 锂(三元) 电 池
在实际应用中的理论比能量得到了极大的提高,这使得它能够更好地发挥出高容量作用。但是,由于采用的是镍 钴 锰 酸 锂 和 有 组 繁 电 解 液,所以目前还未从根本上解决其安全性的问题。一旦发生短路,就可能产生过大 的 电 流,从而导致一系列潜在的危险情况。
磷 酸 铁 鉀(磷铁) 电 池
从理论上讲,它们具有170mAh/g 的理论容量,而实际可达到的材料容量约为160mAh/g。在保证安全性的方面,磷铁热稳定性很强,同时由于氧化能力低,因此相对于其他类型更加保险。不过,由于其低温导率和体积较大,以及多用途電解液,这些都限制了它们的一致性表现。
钦 酸 铝 鉀(铝质) 电 池
制备时最显著特点是充满后仍然拥有大量离子留在正极。这意味着负极无法完全吸收来自正极附加上的离子。当处于超充状态时,即便如此,那些剩余离子的金属形式也会向负极移动形成枝晶状结构,因而被称为“枝晶”。一旦形成这些枝晶,就容易导致隔膜穿透并形成内部短路。由于主要成分是碳酯类,有较低闪点及沸点,在温度升高时易燃甚至爆炸。此外,因为控制枝晶生成相对简单,小型化设备中使用不成问题,但这并不适用于动力储存系统。
锰 酸 铝 鉀(氢氧化物-含铝基) 电 池
此类材料具有一些独特之处,可以确保即使是在充满状态下,也能将所有正极中的离子嵌入到负极炭孔内,而不是像铅合金那样只部分嵌入。这就避免了由枝晶造成的问题。理想情况下应该这样,但实践中,如果遇到强烈外部冲击或制造过程中的偷工减料,都可能导致瞬间快速移动与接收不当的情况,使得原本可以避免但却又重新出现了支撑金属形态析出的危险。在生产前后的测试严格监控可以有效防止这一事件发生。
总结来说,只要经过检测合格,无论何种标准,大多数表明良好的气候条件下的新款设计不会引起重大事故;且由于自身固有的稳定构造,使得氧化反响效率远远低于铅合金,即使遭遇外部触碰亦基本无需担忧因析出金属元素引发火灾或爆炸的事故发生。