鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和聚合物鋰電池安全性比較。很多客戶對於鋰電池的安全性能產生了諸多爭議,相比鈷酸鋰電池和聚合物鋰電池來說,磷酸鐵鋰電池最為明顯的優勢就是極高的安全係數、支持快速充電(大電流充電)和更寬廣的工作溫度範圍。
從目前使用的鋰離子電池主流技術來看,主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰電池和聚合物鋰電池幾種類型,它們的不同材料和結構特點會對電池製備技術與使用造成影響,從而帶來的安全性也有不同。
1、鈷酸鋰電池:鈷酸鋰電池安全性差,成本非常高,主要用於中小型號電芯,廣泛應用於筆記本電腦、手機、MP3/4等小型電子設備中,標稱電壓3.7V。
在製備上的最大特點是,在充滿電後,仍有大量的鋰離子留在正極。也就是說,負極上容納不了更多的附著在正極上的鋰離子,但在過充狀態下,正極上多餘的鋰離子仍會向負極游動,因不能完全容納便會在負極上形成金屬鋰,由於這種金屬鋰是樹枝狀的晶體,因而被稱為枝晶,枝晶一旦形成,就會給刺穿隔膜提供機會,隔膜刺穿將形成內部短路。
由於電解液的主要成分是碳酸脂,沸點較低,這樣,在溫度較高的情況下就會燃燒甚至爆炸。控制鋰枝晶的形成在小容量鋰電池上比較容易,因此,鈷酸鋰電池目前僅限於便攜式電子設備等小容量電池,而不能用於動力電池。
2、聚合物鋰電池:在實際可用的理論比能量上有極大的提高,相對於鈷酸鋰電池,可以更好地發揮高容量作用,但從材料上來說,聚合物鋰電池也採用鈷酸鋰和有機電解液,所以並未根本解決安全性問題。從使用角度來看,電池如果發生短路將產生過大電流。聚合物鋰電池的電解液為膠體,不易洩漏,也就排除了漏液的可能性,但將因此發生更猛烈的燃燒,因此,自燃是聚合物鋰電池的最大隱患。
聚合物鋰電池在結構上採用鋁塑軟包裝,有別於液態電芯的金屬外殼,一旦發生安全隱患,液態電芯容易爆炸,而聚合物電芯最多只會鼓氣。
3、磷酸鐵鋰電池:這是一種理想的動力電池,可用於電動工具和動力汽車等,磷酸鐵鋰電池的理論容量是170mAh/g,做成材料的實際可達容量為160mAh/g。在安全性上,磷酸鐵鋰晶體中的PO鍵穩固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質,因此擁有良好的安全性。磷酸鐵鋰電池熱峰值可達350℃-500℃,而鈷酸鋰電池只在200℃左右。
磷酸铁锂电池的安全性能非常好,不容易发生燃烧爆炸等危险.再配以合理的结构设计,其安全性进一步得到了提高,因此电池在撞击、针刺、短路等情况下均不发生燃烧和爆炸。
鋰電池的安全性是大家最關注的問題之一。電池的安全性和電池組的設計、濫用條件有很大關係。對於單體電池來講,安全性除了和正極材料有關,與負極,隔膜以及電解液都有很大關係。
以上就是鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和聚合物鋰電池安全性比較,個人淺見,鋰電池的安全性,需要從電芯、PACK、系統、功能安全這4個層面去研究。如果鋰電池的安全性得不到根本解決,在市場上的銷售一定不會很理想。