鐵鋰電池安全嗎?鋰電池的安全標準

來源：存能電氣  日期：2019-06-25 10:21  瀏覽量：次

　　鐵鋰電池安全嗎？鋰電池的安全標準。鋰電池安全問題真的無解嗎？鋰電池的安全性主要取決于基本的電化學體系以及電極/電芯的結(jié)構(gòu)、設計和生產(chǎn)工藝等內(nèi)在因素。在未來一段很長的時間內(nèi)，磷酸鐵鋰電池依然是主流選擇，而加強電池的安全性，也是目前多數(shù)廠商的努力方向，相信在不久后，鋰電池變得更加安全。

　　鐵鋰電池安全嗎？

　　1.針刺、短路、擠壓

　　當鐵鋰電池出現(xiàn)短路、針刺或擠壓的時候，會導致內(nèi)部隔膜破裂從而引發(fā)溫度突然爆炸式升高，最終出現(xiàn)爆炸的情況，特別是安全性能差的鋰電池，這個時間將會更加短，一般5秒左右就會爆炸。

　　2.熱沖擊

　　所謂的熱沖擊就是環(huán)境溫度突然升高的現(xiàn)象，如果溫度較高，那么會導致鋰電池負極表面SEI膜出現(xiàn)分解，從而引發(fā)放熱反映，電池散熱如果不好，那么內(nèi)部溫度就會迅速升高，從而出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。

　　3.過充

　　如果對鋰離子電池進行過充，那么多余的電能會轉(zhuǎn)化為熱能，因此導致電池本體溫度升高出現(xiàn)損壞的情況。往往這個問題會出現(xiàn)在一些沒有過充保護的充電器或電子產(chǎn)品上。

　　4.電極材料的可燃性

　　鋰電采用的有機溶劑都具有易燃性并且閃點過低，不安全行為導致的熱失控很容易點燃低閃點的可燃性液體組分而導致電池燃燒。鋰電負極碳材料、隔膜和正極導電碳也具有可燃性。

　　四種鋰電池的安全性對比

　　三元鋰電池

　　在實際可用的理論比能量上有極大的提高，相對于與鈷酸鋰電池而言，可以更好的發(fā)揮高容量作用，但從材料上看，三元電池采用鎳鈷錳酸鋰和有機電解液，暫未從根本上解決安全性問題，如果電池發(fā)生短路講產(chǎn)生過大電流，從而引發(fā)安全隱患。

　　磷酸鐵鋰電池

　　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，磷酸鐵鋰電池熱穩(wěn)定高，電解液氧化能力低，因而安全性高；但缺陷是電導率低，體積過大，電解液用量多，由于容量大，電池的一致性較差。

　　鈷酸鋰電池

　　在制備上的特點是，在充滿電后，仍有大量的鋰離子留在正極，也就是說，在負極上容納不了更多的附在正極上的鋰離子，但在過充狀態(tài)下，正極上多余的鋰離子仍會向負極游動，因不能完全容納變回在負極上形成金屬鋰，由于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(nèi)部短路。由于電解液的主要成分是碳酸酯，閃點和沸點較低，在溫度較高的情況下就會燃燒甚至爆炸。

　　錳酸鋰電池

　　錳酸鋰電池的材料可以保證在滿電狀態(tài)下，正極的鋰離子可以完全嵌入到負極炭孔中，而不是像鈷酸鋰那樣在正極有一定殘留，這就從根本上避免了枝晶的產(chǎn)生，在負極來不及完全接收鋰離子的情況下形成枝晶。避免這一后果要從電池出廠時的測試來保證?？傊?，檢測合格的錳酸鋰電池一般不會發(fā)生安全事故，錳酸鋰穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)使其氧化性能遠低于鈷酸鋰，即使外部短路，也基本能避免析出金屬鋰引發(fā)的燃燒和爆炸。

　　鋰電池的安全標準

　　該標準主要針對鋰離子電池芯、電池組規(guī)定了在正常使用、合理可預見的誤用和濫用條件下的電安全、環(huán)境安全、機械安全的要求和測試方法。根據(jù)測試指標，電池組的測試項目中除了包含常規(guī)的一般安全要求(安全工作參數(shù)、標識要求、警示說明、耐久性)，還對電池組環(huán)境試驗、電池組電安全試驗、電池組保護電路安全測試要求、系統(tǒng)保護電路安全要求等30多項測試。

　　鋰離子電池市場發(fā)展迅猛，不僅其應用范圍和數(shù)量不斷擴大，單只電池的能量也越來越高。而不斷爆出的鋰電池安全事故，也使得人們越來越關(guān)注鋰電池的安全性。