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各种类型锂电池的安全性比较

2022-02-22 00:00:00

14500锂电池


从目前14500锂电池的主流技术来看,主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和聚合物。其不同的材料和结构特性会影响电池制备技术和使用,带来不同的安全性。

1、钴酸锂电池:制备中的特点是充满电后仍有大量锂离子留在正极。也就是说,负极不能容纳更多附着在正极上的锂离子,但在过充状态下,正极上多余的锂离子仍会向负极游动,因为它不能完全容纳,它会在负极上形成金属锂。因为这种金属锂是枝状晶体,所以被称为枝状晶体。一旦形成枝状晶体,就会为穿透隔膜提供机会。隔膜穿刺会形成内部短路。由于电解质的主要成分是碳酸脂,闪电和沸点较低,在高温下会燃烧甚至爆炸。控制锂枝晶体的形成更容易在小容量锂电池上形成。因此,钴酸锂电池仅限于便携式电子设备等小容量电池,不能用于动力电池。

二、聚合物锂电池:与钴酸锂电池相比,实际可用理论钴酸锂电池相比,它可以更好地发挥高容量的作用,但在材料方面,聚合物电池也使用钴酸锂和有机电解质,因此并没有从根本上解决安全问题。从使用的角度来看,如果电池短路,就会产生过大的电流。聚合物锂电池的电解质为胶体,不易泄漏,排除泄漏的可能性,但燃烧更剧烈。因此,自燃是聚合物锂电池的隐患。

三、锰酸锂电池:锰酸锂电池的材料具有一定的优点,可以保证正极锂离子完全嵌入负极碳孔,而不是像钴酸锂一样在正极残留,从根本上避免了枝晶的产生。这是理论上的理解。事实上,如果锰酸锂电池在制备过程中遇到强大的外力或偷工减料,可能会导致锂离子在充放电循环过程中立即快速移动。当负极没有时间完全接收锂离子时,形成枝晶。为了避免这种后果,应该从电池出厂时的测试中得到保证。简而言之,合格的锰酸锂电池通常不会发生安全事故。由于锰酸锂结构稳定,其氧化性能远低于钴酸锂,即使外部短路(而不是内部短路),也基本上可以避免金属锂沉淀引起的燃烧和爆炸。

四、磷酸铁锂电池:这是一种理想的动力电池,可用于电动工具和动力汽车。磷酸铁锂的理论容量为170mah/g,实际可达材料容量为160mah/g。

在安全方面,磷酸铁锂热稳定性高,电解质氧化能力低,安全性高;但缺陷是导电率低,需要改性技术来提高。因此,体积过大,电解质消耗较多。此外,由于容量大,电池一致性差,磷酸铁锂技术仍在研究中。


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