磷酸鐵锂電池真的安全吗
現在,人們購買新能源汽車客觀上要在磷酸鐵锂電池和三元锂電池两种技术之间进行二选一的选择,业内人士告诉我们:重视续航能力和车辆轻型化的选三元系,重视安全性的选磷酸铁锂系。对此,消费者迫切希望业内人士能从技术角度切实地给出答案:磷酸鐵锂電池安全吗?
這一問題要從材料/結構穩定性、生産工藝、充放電特性三個方面來回答。
磷酸鐵锂是目前最安全的锂離子電池正極材料,不含任何對人體有害的重金屬元素,其橄榄石結構中氧氣很難析出,提高了材料的穩定性。
磷酸鐵锂電池生产流程与其他锂電池品種大體相同,其核心工序有:配料、塗布、輥壓、制片、卷繞。在配料環節,磷酸鐵锂材料導電性能相對較差,所以,顆粒一般做得更小一些,這樣做的客觀效果是:內部排列更爲均勻,促使其形成了平衡的電壓平台,工作時能夠保持電池的狀態穩定。
充放电是锂電池两种基本的工作状态。当磷酸鐵锂電池充放电时,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,这使得磷酸鐵锂電池充放电过程处在一个安全的环境中。不但如此,磷酸鐵锂電池在大倍率放电,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(晶体的最小构成单位)最终体积会缩小,这正好抵销了碳负极在反应中增加的体积,所以,在充放电中磷酸鐵锂電池能够保持物理结构的稳定,消除了体积增大而产生电池爆裂现象的隐患。
上面说到的电池安全性是为了方便起见而采用单体为例予以说明,在投放使用时,磷酸鐵锂電池需要提供适用于用电器具的额定电压与容量,这时就需要进行磷酸鐵锂電池配组工作,即,把单体磷酸鐵锂電池通过串联/并联/串并联方式装备成可供实用的锂電池组。这种配组工作最需要注意的是各个单体电池的一致性。通常,它还带有均衡管理系统,通过关键参数控制保证锂電池使用的安全性,这一点则是各类锂電池组的共同特点。
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