三元鋰電池安全嗎?三元鋰電池安全性提升方法

來源：存能電氣  日期：2019-06-25 10:36  瀏覽量：次

　　三元鋰電池安全嗎？三元鋰電池安全性提升方法。三元鋰電池能量密度大，但安全性經(jīng)常受到懷疑。電池是否安全，要以能不能達到安全要求為標準，而不能簡單以用什么材料為判斷標準，也不能簡單地說三元材料不安全。

　　三元鋰電池安全嗎?

　　三元鋰材料化學性質(zhì)非常穩(wěn)定，尤其高溫穩(wěn)定性非常好，即使在很高的溫度下也不能分解放出氧，因此三元鋰電池的安全性能非常好，不容易發(fā)生燃燒爆炸等危險。再配以合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其安全性進一步得到了提高，因此電池在撞擊、針刺、短路等情況下均不發(fā)生燃燒和爆炸。

　　三元鋰電池安全嗎？這一問題要從材料/結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、生產(chǎn)工藝、充放電特性三個方面來回答。

　　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(nèi)部排列更為均勻，促使其形成了平衡的電壓平臺，工作時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)。當三元鋰電池充放電時，由于鐵離子氧化能力不強，不會放出氧氣，自然也就難以與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應，這使得三元鋰電池充放電過程處在一個安全的環(huán)境中。不但如此，三元鋰電池在大倍率放電，甚至過充放電過程中，也難以發(fā)生劇烈的氧化還原反應。

　　大部分的電動汽車肯定是安全的，火災還是發(fā)生于少數(shù)車型上，對發(fā)生的火災要做一些分析，是產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)質(zhì)量、充電管理，還是其它問題，不能一概而論。三元材料鋰電池有各種不同的配方，不同企業(yè)各自的安全標準不一樣，不能簡單地說三元材料不安全。

　　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)。主要功能包括過充保護（OVP）、過放保護（UVP）、過溫保護（OTP）、過流保護（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材料改性優(yōu)化、表面包覆和調(diào)整電解液等方式來逐步解決。

　　①進行陶瓷氧化鋁的包覆，Al2O3通過形成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。

　?、诳刂芅i的含量在合理的范圍(811當然比622更不穩(wěn)定)。

　　③進行參雜其他金屬元素這些適當?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。

　?、懿扇√砑觿﹥?yōu)化電解液，可以有效地促進電極材料表面上形成高質(zhì)量的表面膜，同時抑制電解液的氧化分解。

　?、蓦娊庖褐屑尤敫叻悬c和閃點的阻燃添加劑，常見的有有機磷，氟代磷酸酯系列。

　?、尢沾筛綦x膜的選擇，提高隔膜基材和涂層的厚度，使用新型的耐高溫收縮率低的無紡布材料等。

　　三元鋰電池材料本身就是從摻雜中發(fā)展出來的新型材料，我們認為如果再在三元中摻雜其他元素，不僅會對其電化學性能產(chǎn)生為止影響，還會對制備工藝提出更多要求，成本的提高同樣會限制三元在動力中的應用，而包覆工藝對于產(chǎn)品的一致性會產(chǎn)生影響，所以我們認為在保證產(chǎn)品適合產(chǎn)業(yè)化的前提下，對于材料的安全性能進行改善才是能夠使三元真正應用于動力鋰電池中的最好方法。