国家级电力期刊排名钴酸锂电池在自然环境下的安全性能分析
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改进。如果电池发生短路,会产生过大的电流,从而引发潜在的安全风险。
关于钴酸锂电池的安全性能分析,我们将通过对镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸 锂四种类型进行详细比较:
镍钴锰酸 锂(三元)电池:
在实际应用中的能量理论比大幅提高,与钴酸 锂相比,更好地体现出高容量特性。但是,从材料构成来看,三元电池使用镍 钴 锰 酸 锂 和 有 组 电 解 液,这些都未能从根本上解决其存在的问题。当发生短路时,由于产生过大的電流,可导致严重的安全隐患。
磷 酸 铁 鉀 电 池:
理论容量为 170mAh/g,而实际可达 160mAh/g。在安全性方面,磷 酸 铁 鉀具有较高的心稳定性,并且其氧化能力低,因此具有较好的安全性能;但缺点是,其导率低,大体积、高用途碱液,使得整体一致性差。
钴 酸 银 电 池:
制备过程中最显著之处在于充满后仍有大量离子留在正极,即负极无法再吸收更多附着正极上的离子,但是在超充状态下,一直游动至负极并形成金属铝晶体称为枝晶。枝晶一旦形成,就可能刺穿隔膜造成内部短路。由于主要成分为碳酯,其闪点与沸点低,在温度升高时易燃甚至爆炸。此外,由于控制枝晶形成对于小容量便携式电子设备来说相对容易,因此目前仅限于这些小容量用途,不适用于动力系统。
锰 酸 银 电 池:
采用该型材质可以保证充满状态下正极内含离子的完全嵌入到负极炭孔中,而不是像其他一种那样剩余一定数量。这就有效避免了枝晶生成的情况,而且理论上避免了这一情况实践中也需要确保通过测试以防止强外力或偷工减料操作导致意外析出金属铝快速移动。在没有完全接收的情况下生成枝晶。要避免这一后果需要从生产时开始进行检验。
总结起来,没有经过检验合格的任何一个型号都会面临潜在危险。而且由於它們穩定的結構使得它們不會產生火災與爆炸,即使遭遇外部短路,這種情況幾乎無法發生,因為氧化能力遠低於鉢鈦鐵電池,所以這種電池通常很少見到火災與爆炸事件發生。