磷酸铁锂电池真的安全吗?

如题所述

磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V。

充电过程中,磷酸铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路到达负极,维持化学反应的平衡。放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质到达正极,同时负极释放电子,自外电路到达正极,为外界提供能量。

磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。

安全性能好

磷酸铁锂电池正极材料电化学性能比较稳定, 这决定了它具有着平稳的充放电平台,因此,在充放电过程中电池的结构不会发生变化,不会燃烧爆炸,并且即使在短路、过充、挤压、针刺等特殊条件下,仍然是非常安全的。

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第1个回答  2022-03-12
磷酸铁锂电池安全性能比较高,优点是寿命长,高温性能好,大容量,重量轻等,同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池的1/3。
安全性能的改善 2、寿命的改善 3、高温性能好 4、大容量 6、重量轻
同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池的1/3。
7、环保
磷酸铁锂电池一般被认为是不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过),无污染,符合欧洲RoHS规定,为绝对的绿色环保电池证。 但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷,归结起来主要有以下几点:
1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。
2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低。 低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。
第2个回答  2022-03-12
磷酸铁锂电池是目前最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。磷酸铁锂电池包经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。

当磷酸铁锂电池充放电时,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,这使得磷酸铁锂电池充放电过程处在一个安全的环境中。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此磷酸铁锂电池具有拥有良好的安全性。

钴酸锂电池的安全性:

经过长期的发展,钴酸锂电池形成了四种产品线:圆柱型电池、聚合物软包电池、铝壳电池和钢壳电池,这些产品分别应用于高端、中端和低端市场。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,广泛应用于笔记本电脑、手机、MP3/4等小型电子设备中,标称电压3.7V。

磷酸铁锂电池和钴酸锂电池的安全性对比

磷酸铁锂电池和钴酸锂电池的安全性对比理论容量是170mAh/g,做成材料的实际可达容量为160mAh/g。在安全性上,磷酸铁锂电池热稳定高,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。

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。

钴酸锂电池的安全性:

经过长期的发展,钴酸锂电池形成了四种产品线:圆柱型电池、聚合物软包电池、铝壳电池和钢壳电池,这些产品分别应用于高端、中端和低端市场。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,广泛应用于笔记本电脑、手机、MP3/4等小型电子设备中,标称电压3.7V。
第3个回答  2021-11-01
业内公认的,磷酸铁锂电池具有高安全性、可靠性和长循环寿命,材料稳定性很强。结构稳定的同时,热稳定性也是目前车用锂电池中最好的。可快充,随充随用,不用先放完电再充,高效率输出,高温时性能良好。
新日锂电车的电芯就选用了磷酸铁锂材料,是与电动汽车相同的电芯类型,磷酸铁锂材料极其耐高温,分解温度高达六七百摄氏度,也就是说极限环境下稳定型号。再加上电芯结构用了橄榄石结构,稳定性更高,不易造成晶格的坍塌,自然能保证安全性。本回答被提问者采纳
第4个回答  2022-03-16
近年来,消费者对新能源汽车的认可度越来越高,但还有部分人对新能源汽车特别是电动汽车动力电池的安全性存有顾虑,即使是最安全的磷酸铁锂电池也是如此。不少消费者也许会问,最安全的磷酸铁锂电池有多安全?会发生爆炸吗?
比亚迪磷酸铁锂刀片电池
磷酸铁锂电池本身安全吗?
磷酸铁锂电池会不会“爆炸”要看日常电动汽车用车场景存不存在爆炸的条件。爆炸发生要求同时存在足够的氧气、达标的可燃物浓度、火源及有限空间才能发生,最简单的如小时候玩的炮仗。就磷酸铁锂电池本身而言,得益于电池材料本身的属性。只有当电池温度处于500-600℃高温时,其内部化学成分才开始分解。相对于三元锂电池的高镍材料在200℃度左右就开始发生分解释放氧气,磷酸铁锂电池就安全得多,这是由于磷酸铁锂电池晶体中的P-O键稳固,即便在高温也不会结形成强氧化性物质,在电池仓有限的氧气供应下靠自身无法瞬间产生高温,很难满足爆炸的条件。磷酸铁锂电池本身拥有良好的安全性。
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池系统有哪些安全设计?
电池本身安全只属于被动安全,为了降低电池事故发生,提高整车安全性。工程师在电池管理系统设计时还会多加一道安全屏障,也叫做主动安全。电池系统在设计时会在电池表面敷设温度传感器检测电池的工作温度,同时还会检测电池系统和电池单体的电流和电压,实时将数据传递到车辆处理器,一旦发生电池“热失控”前期的特征如温度异常、电池单体电压为零等情况将会立即切断工作电路并将故障显示在控制屏幕提醒车主处理。
电池故障提示
如果电池突破了安全设置的第一道防线发生了“热失控”,系统安全设计将会有进一步的防爆措施。如长城的“大禹电池”,在电池发生热失控后电芯间的双层复合材料能够有效隔离热源,抑制电芯膨胀,防止内部热蔓延。在这个过程中产生的高温、高压气火流,将通过换流通道流动分配,避免再次引燃。如果发生严重的车辆事故,遇到了极端的“热失控”,爆炸无法避免,电池在排爆出口还设置了灭火和阻氧机构,定向排爆的同时快速抑制火焰,防止二次燃烧。
大禹电池
磷酸铁锂电池爆炸是什么回事?
虽然说磷酸铁锂电池很安全,但是在网上还是搜到相关的爆炸新闻。如2021年北京4.16储能电站爆炸调查定性为磷酸铁锂电池短路所致,但是细究报道说的是南楼电池间内的磷酸铁锂电池发生内短路故障,引发电池热失控起火并产生的易燃易爆气体,气体通过电缆沟进入北楼储能室并扩散,与空气混合形成爆炸性气体,遇电气火花发生爆炸。爆炸并非磷酸铁锂电池本身,而是因为满足了足够的氧气、达标的可燃物浓度、火源及有限空间四项条件诱发了爆炸,归根到底还是安全监测系统没有考虑周全,未能及时监测到可燃气体。在日常的新能源车事故中,大家可以看到都是报道起火燃烧而不是爆炸,这是因为达标的可燃物浓度和有限空间这两个条件一般很难满足。
结语
无论在什么时候安全永远排在第一位,磷酸铁锂电池本身及应用虽然有着多重的安全保障,爆炸已经是超低概率事件。已是新能源汽车的车主建议多关注电池保养的相关知识,延长电池使用寿命。而对新能源车还是观望的消费者可以大胆地选择磷酸铁锂电池的车型。
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