广东电力期刊探究钴酸锂电池在自然环境下的安全性能分析

广东电力期刊探究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潜力,远超于钴酸锂电池,在容量利用上表现得更为出色。然而,从材料构成来看,三元电池采用镍钴锰酸锂和有机电解液,并未真正解决其安全性问题。一旦发生短路,过大的电流会产生安全隐患。

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,以便全面了解它们各自的特点:

镍钴锰酸 锂(三元)电池:

实际可用的理论比能量显著提高,对高容量发挥作用更佳。但是,由于采用镍钴锰酸 锂和有机电解液,它们暂时没有根本解决安全性的方法。如果短路发生,将引发大量电流,从而带来严重的安全风险。

磷酸铁 锂 电 池:

理论容量达到了170mAh/g,但实际应用中,其可达容量约为160mAh/g。在安全性方面,磷acid 铁 锂具有高热稳定性且氧化能力低,因此相对较为稳妥;然而,它们缺乏良好的导率以及体积过大,不利于节省空间。此外,由于容量较大,一致性也存在挑战。

钴 酸 醛 电 池:

在充满状态下,有大量离子留在正极,这意味着负极无法再承载更多附加在正极上的离子。当处于过充状态时,即使正极多余离子仍向负极移动,也不能完全返回到负极形成金属状,这导致枝晶形成。这种枝晶一旦出现,就可能刺穿隔膜并引起内部短路。由于主要成分是碳酯,与温度升高相关的闪点及沸点较低,当温度升高将燃烧甚至爆炸控制枝晶形成对于小容量用途来说相对容易,因此目前仅适用于便携式电子设备等小型使用场合,而不适用于动力系统。

锰 酸 醇 电 池:

从材料构造角度看,能够保证在充满状态下,使所有离子嵌入到炭孔中避免了枝晶产生。这从根本上规避了与其他类型相似的危险。但即便如此,如果强烈外部力量作用或生产过程中的偷工减料现象发生,则可能导致瞬间快速移动离子的情况。在此情况下,即使设计良好,也可能因为处理不当而造成金属形态迅速扩散的问题以防止这一后果需要确保产品测试合格。此外,由于结构坚固、氧化性能远低于其他类型,如遭遇外部短路,大部分情况下都不会引发燃烧或爆炸事故。