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动力电池路线之争:三元锂or磷酸铁锂 有所限制可行吗?

导读: 纵观电动汽车市场的安全性问题,不管是着火爆炸,绝大部分都是我们认为安全性好的磷酸亚铁锂电池,不管大巴车还是小轿车,现在三元材料的电动车数量已经不少了,不要拿特例来把一个行业发展的好势头给浇灭。

    连日来,关于“暂缓在商用车上使用三元材料动力锂离子电池”的争议与讨论再次掀起行业轩然大波,各方观点百花齐放。

  业内知名专家程建良的专业分析,全文如下:

  三元体系动力电池与磷酸亚铁锂电池安全性的理论分析

  安全性:限制三元材料在商用电动车上应用无疑是从材料的安全性上考虑的,那我们来分析两款材料的实际安全性。磷酸亚铁锂电池比较三元材料电池安全的理论依据:行业内普遍认为磷酸亚铁锂材料比三元材料安全性更好,所以大型商务电动车不可以用三元材料而要使用磷酸亚铁锂材料就是基于上面的几种材料的热分析得出的数据。磷酸亚铁锂的热分解温度在270℃,没有包覆的镍酸锂材料的热分解温度在214℃。而且磷酸亚铁锂分解产热比较少,这就是磷酸亚铁锂比三元材料更安全的理论基础。

  这个理论依据移植到锂离子电池体系会是什么样的,我们从材料到电池体系的角度分析又会是什么样的情形。

动力电池路线之争:三元锂or磷酸铁锂 有所限制可行吗?

  A、现在动力电池所使用的不管是111或者523的镍钴锰三元材料,由于锰的加入和氧化铝的包覆,其分解析氧温度都达到230℃,材料本身和磷酸亚铁锂的热分解温度在减小。

  B、锂离子电池体系中PP隔膜的热熔温度在135-140℃,PE隔膜的热熔温度在125-130℃,经过150℃高温烘烤的电池拆开内部隔膜都已经熔化,正负极已经短路。锂离子电池发生着火爆炸的最大原因在于内部短路造成正负极直接接触产生大量的热导致连锁反应(正负极反应产热、负极与电解液反应、六氟磷酸锂分解产热导致温度升高,化学反应速度加快,同时电解液溶剂气化导致电池内压增大也加速内部化学反应速度。

  C、 锂离子电池体系的有机电解液的沸点都比较低,溶剂组分的沸点从80-150℃不等,溶质六氟磷酸锂的热分解温度也低于100℃,而且有机溶剂都是易燃物,这个温度远远低于镍钴锰三元材料的热分解温度。

  D、在锂离子电池的破坏性测试过程中,不管是磷酸亚铁锂为正极的电池还是镍钴锰三元材料正极的电池,在加热超过180℃的情况下,都会发生起火爆炸,而这个温度远远低于三元材料或者磷酸亚铁锂材料的分解温度。也就是说发生的锂离子电池着火爆炸根本原因不是正极材料的热分解温度低30℃造成的着火爆炸。

  总之,材料的安全并不意味着电池的安全,磷酸铁锂代表安全是一个伪命题,不管是磷酸亚铁锂还是三元材料的电池发生起火爆炸都是在材料的热分解温度之下发生的。镍钴锰三元材料并不是锂离子电池发生安全事故的最短板。电池的安全是个大系统的安全,包括正极材料之外的所有原材料,科学的电池设计、可控的低缺陷的高CPK的工艺制程、全流程的品质管控、可靠性高的自动化设备和生产员工的自动化理念。磷酸亚铁锂就等于安全是不对的,这种观念在电池行业理解的还是比较清楚的,但是这种观点传播开了,非锂电池行业的就会把它当成真理去传播。

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