钴酸锂电池在自然环境中的常用18个电子元器件安全性能分析
导语:在实际应用的能量理论上,三元电池比钴酸锂电池更有优势,更能发挥高容量性能,但从材料来看,三元电池使用镍钴锰酸锂和有机电解液,并未彻底解决安全性问题。如果发生短路,可能会产生大量电流,从而引发安全风险。钴酸锂电池结构稳定、比容量高、综合性能突出,但其安全性较差且成本昂贵,一般用于中小型电子设备,其标称电压为3.7V。
关于钴酸锂电池的安全性能分析,我们通过比较镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸 锂四种类型的安全性来详细阐述:
镍钴锰酸 锂(三元)電池:
在实际可用理论比能量上,有极大的提高,可以更好地发挥高容量作用。但是,由于采用镍钴 锰及有机電解液,这些材质暂未从根本上解决安全性的问题。一旦发生短路,就可能产生过大 电流,从而引发严重的安全隐患。
磷酸铁 锂電池:
理论容量达到170mAh/g,而实际可达160mAh/g。在保证了较好的热稳定性和低氧化能力的情况下,磷 酸鐵鍺相对来说具有较高的安全性。但它存在一些缺点,如低的導率、高体积、大電解液用 量以及不一致的问题。
钴 酸 鉛 電 池:
制备时最大特点是充满后仍然有一定的离子留在正极,因此负极不能再承载更多附着在正极上的离子。当进入过充状态后,正极中的多余离子向负极移动并形成金属枝晶。由于枝晶状晶体易于导致隔膜穿透,最终形成内部短路。由於主要成分為碳酯類物質,它們具有較低之點燃溫度與沸點,在較高溫度時容易發生燃燒甚至爆炸事件。控制枝晶生成对于小容量铅蓄放电器件来说相对简单,因此目前仅适用于便携式电子设备等小容量应用,不适合动力储存系统。
锰 酸 鉛 电 池:
利用这种材料可以确保满充后的正極離子的完全嵌入負極炭孔中,即避免了像鉢鹼同類型那样在滿充狀態後仍有一定剩餘,這樣就從根本上避免了枝晶生成問題。而實際操作中,如果遭遇強烈外力或制備過程中的偷工減料都會造成铅蓄放过程中的突然移位。在負極無法接收足夠離子的情況下也可能產生枝晶。在此情况下,只要是在出厂前通过严格测试合格,这类铅蓄放储存系統通常不会出现危险情况。这種穩固結構使得氧化能力远低於鉢鹼同類型,即使外部導通,也基本可以避免因析出金屬離子所引起燃燒爆炸事件。