三元锂离子电池安全吗?三元锂离子电池的优点有什么?

2021-02-26      2177 次浏览

三元锂离子电池安全吗?


1.三元锂离子电池是目前安全的锂离子电池正极材料,不含任何对人体有害的重金属元素,其橄榄石结构中氧气很难析出,提高了材料的稳定性。


2.三元锂离子电池生产流程与其他锂离子电池品种大体相同,其核心工序有:配料、涂布、辊压、制片、卷绕。在配料环节,三元锂材料导电性能相对较差,所以,颗粒一般做得更小一些,这样做的客观效果是:内部排列更为均匀,促使其形成了平衡的电压平台,工作时能够保持电池的状态稳定。


3.充放电是锂离子电池两种基本的工作状态。当三元锂离子电池充放电时,由于铁离子氧化能力不强,不会放出氧气,自然也就难以与电解质发生氧化还原反应,这使得三元锂离子电池充放电过程处在一个安全的环境中。不但如此,三元锂离子电池在大倍率放电,甚至过充放电过程中,也难以发生剧烈的氧化还原反应。同时,锂在脱嵌后,晶格变化使晶胞体积会缩小,这正好抵销了碳负极在反应中新增的体积,所以,在充放电中三元锂离子电池能够保持物理结构的稳定,消除了体积增大而出现电池爆裂现象的隐患。


三元锂离子电池在安全性方面却很不靠谱。车祸中,外力撞击会损坏电池隔膜,进而导致短路,而短路时发出的热量会造成电池热失控,并迅速将温度升至300℃以上。


三元锂离子电池热稳定性较差,坚持不到300℃就会分解出氧分子,遇到电池中可燃的电解液、碳材料后一点就着,出现的热量进一步加剧正极分解,在极短的时间内就会爆燃。


三元锂离子电池的优点有什么?.三元锂离子电池是锂离子电池的一种:重要是指做电池的正极材料,.通常锂离子电池的正极材料是钴酸锂.。


而用镍钴锰酸锂做正极材料的锂离子电池俗称三元材料锂离子电池,它价格比钴酸锂便宜,耐压略高一点,平均电压略低(电池界称电池平台),克容量略高一点但压实比低一点,同型号的电池容量略低于钴酸锂离子电池。


三元锂离子电池的最大特点就是单位电能比较大,这是与磷酸铁锂离子电池相比的结果。


但是三元锂离子电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。所以对三元锂离子电池的保护要求很高,以防意外。


三元锂离子电池在容量与安全性方面比较均衡,是一款综合性能优异的电池。三种金属元素的重要用途和优点如下:


Co3+:减少阳离子混合占位,稳定材料的层状结构,降低阻抗值,提高电导率,提高循环和效率性能。


Ni2+:可提高材料的容量(提高材料的体积能量密度),而由于Li和Ni相似的半径,过多的Ni也会因为与Li发生位错现象导致锂镍混排,锂层中镍离子浓度越大,锂在层状结构中的脱嵌越难,导致电化学性能变差。


Mn4+:不仅可以降低材料成本,而且还可以提高材料的安全性和稳定性。但过高的Mn含量会容易出现尖晶石相而破坏层状结构,使容量降低,循环衰减。


能量密度高是三元锂离子电池的最大优势,而电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,电压平台越高,比容量越大,所以同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂离子电池续航时间更长。


单体三元锂离子电池放电电压平台高达3.7V,磷酸铁锂为3.2V,而钛酸锂仅为2.3V,因此从能量密度角度来说,三元锂离子电池具有绝对优势。


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