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磷酸鐵鋰電池真的安全嗎

現在,人們購買(mǎi)新能源汽車(chē)客觀(guān)上要在磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種技術(shù)之間進(jìn)行二選一的選擇,業(yè)內人士告訴我們:重視續航能力和車(chē)輛輕型化的選三元系,重視安全性的選磷酸鐵鋰系。對此,消費者迫切希望業(yè)內人士能從技術(shù)角度切實(shí)地給出答案:磷酸鐵鋰電池安全嗎?

這一問(wèn)題要從材料/結構穩定性、生產(chǎn)工藝、充放電特性三個(gè)方面來(lái)回答。

磷酸鐵鋰是目前最安全的鋰離子電池正極材料,不含任何對人體有害的重金屬元素,其橄欖石結構中氧氣很難析出,提高了材料的穩定性。

磷酸鐵鋰電池生產(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,磷酸鐵鋰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(guān)效果是:內部排列更為均勻,促使其形成了平衡的電壓平臺,工作時(shí)能夠保持電池的狀態(tài)穩定。

充放電是鋰電池兩種基本的工作狀態(tài)。當磷酸鐵鋰電池充放電時(shí),由于鐵離子氧化能力不強,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,這使得磷酸鐵鋰電池充放電過(guò)程處在一個(gè)安全的環(huán)境中。不但如此,磷酸鐵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。同時(shí),鋰在脫嵌后,晶格變化使晶胞(晶體的最小構成單位)最終體積會(huì )縮小,這正好抵銷(xiāo)了碳負極在反應中增加的體積,所以,在充放電中磷酸鐵鋰電池能夠保持物理結構的穩定,消除了體積增大而產(chǎn)生電池爆裂現象的隱患。

上面說(shuō)到的電池安全性是為了方便起見(jiàn)而采用單體為例予以說(shuō)明,在投放使用時(shí),磷酸鐵鋰電池需要提供適用于用電器具的額定電壓與容量,這時(shí)就需要進(jìn)行磷酸鐵鋰電池配組工作,即,把單體磷酸鐵鋰電池通過(guò)串聯(lián)/并聯(lián)/串并聯(lián)方式裝備成可供實(shí)用的鋰電池組。這種配組工作最需要注意的是各個(gè)單體電池的一致性。通常,它還帶有均衡管理系統,通過(guò)關(guān)鍵參數控制保證鋰電池使用的安全性,這一點(diǎn)則是各類(lèi)鋰電池組的共同特點(diǎn)。

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