鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2879次 | 2019年12月16日
三元鋰電池安全嗎?如何提升三元鋰電池的安全性?
三元鋰電池安全嗎?
三元鋰電池安全嗎?這一問(wèn)題要從材料/結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、生產(chǎn)工藝、充放電特性三個(gè)方面來(lái)回答。
1.三元鋰電池是目前安全的鋰離子電池正極材料,不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素,其橄欖石結(jié)構(gòu)中氧氣很難析出,提高了材料的穩(wěn)定性。
2.三元鋰電池生產(chǎn)流程與其他鋰電池品種大體相同,其核心工序有:配料、涂布、輥壓、制片、卷繞。在配料環(huán)節(jié),三元鋰材料導(dǎo)電性能相對(duì)較差,所以,顆粒一般做得更小一些,這樣做的客觀效果是:內(nèi)部排列更為均勻,促使其形成了平衡的電壓平臺(tái),工作時(shí)能夠保持電池的狀態(tài)穩(wěn)定。
3.充放電是鋰電池兩種基本的工作狀態(tài)。當(dāng)三元鋰電池充放電時(shí),由于鐵離子氧化能力不強(qiáng),不會(huì)放出氧氣,自然也就難以與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),這使得三元鋰電池充放電過(guò)程處在一個(gè)安全的環(huán)境中。不但如此,三元鋰電池在大倍率放電,甚至過(guò)充放電過(guò)程中,也難以發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)。
三元鋰電池安全性提升方法
由于鋰電池的特性,所以必須要有BMS鋰電池管理系統(tǒng)。主要功能包括過(guò)充保護(hù)(OVP)、過(guò)放保護(hù)(UVP)、過(guò)溫保護(hù)(OTP)、過(guò)流保護(hù)(OCP)等功能,一旦發(fā)生意外,能夠立刻切斷電流。專家表示,三元鋰電池材料的安全性可以通過(guò)材料改性優(yōu)化、表面包覆和調(diào)整電解液等方式來(lái)逐步解決。
①進(jìn)行陶瓷氧化鋁的包覆,Al2O3通過(guò)形成Al-O-F和Al-F層可以消耗電池體系中的HF,充電電壓可以提高到4.5V。
②控制Ni的含量在合理的范圍(811當(dāng)然比622更不穩(wěn)定)。
③進(jìn)行參雜其他金屬元素這些適當(dāng)?shù)膮㈦s包覆可以提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,熱穩(wěn)定性以及循環(huán)的穩(wěn)定性等。
④采取添加劑優(yōu)化電解液,可以有效地促進(jìn)電極材料表面上形成高質(zhì)量的表面膜,同時(shí)抑制電解液的氧化分解。
⑤電解液中加入高沸點(diǎn)和閃點(diǎn)的阻燃添加劑,常見(jiàn)的有有機(jī)磷,氟代磷酸酯系列。