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关于钴酸锂电池的安全性能分析

钴酸锂电池结构稳定、比容量高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高,主要用于中小型号电芯,标称电压3.7V。关于钴酸锂电池安全性能分析,我们通过镍钴锰酸锂、磷酸铁锂钴酸锂和锰酸锂四种电池安全性比较来详细的解说:

1、镍钴锰酸锂(三元)电池

在实际可用的理论比能量上有极大的提高,相对于与钴酸锂电池而言,可以更好的发挥高容量作用,但从材料上看,三元电池采用镍钴锰酸锂和有机电解液,暂未从根本上解决安全性问题,如果电池发生短路讲产生过大电流,从而引发安全隐患。

2、磷酸铁锂电池

理论容量是170mAh/g,做成材料的实际可达容量为160mAh/g。在安全性上,磷酸铁锂热稳定高,电解液氧化能力低,因而安全性高;但缺陷是电导率低,体积过大,电解液用量多,由于容量大,电池的一致性较差。

3、钴酸锂电池

在制备上的最大特点是,在充满电后,仍有大量的锂离子留在正极,也就是说,在负极上容纳不了更多的附在正极上的锂离子,但在过充状态下,正极上多余的锂离子仍会向负极游动,因不能完全容纳变回在负极上形成金属锂,由于金属锂是树枝状的晶体,因而被称为枝晶,枝晶一旦形成,就会给刺穿隔膜提供机会,隔膜刺穿将形成内部短路。由于电解液的主要成分是碳酸酯,闪点和沸点较低,在温度较高的情况下就会燃烧甚至爆炸。控制锂枝晶的形成在小容量锂电池上比较容易,因此钴酸锂电池目前仅限于便携式电子设备等小容量电池,不能用于动力电池

4、锰酸锂电池

锰酸锂电池的材料具有一定的有点,它可以保证在满电状态下,正极的锂离子可以完全嵌入到负极炭孔中,而不是像钴酸锂那样在正极有一定残留,这就从根本上避免了枝晶的产生,理论上是这样,实际上,锰酸锂电池如果遭遇强大外力作用或者在制备过程中偷工减料都可能造成电池在充放电循环过程中瞬间形成锂离子快速移动。在负极来不及完全接收锂离子的情况下形成枝晶。避免这一后果要从电池出厂时的测试来保证。

总之,检测合格的锰酸锂电池一般不会发生安全事故,锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远低于钴酸锂,即使外部短路,也基本能避免析出金属锂引发的燃烧和爆炸。

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