鉅大LARGE | 點擊量:2510次 | 2020年10月08日
磷酸鐵鋰離子電池爆破起火原因是什么
磷酸鐵鋰離子電池在一般情況下是不會呈現(xiàn)爆破起火的的。正常運用時磷酸鐵鋰離子電池的安全性較高,但是事無肯定,在一些極點情況下仍是會發(fā)作風(fēng)險的。這跟各公司的資料選擇、配比、工藝過程以及后期的運用是有很大關(guān)系的。
雖然磷酸鐵鋰資料從熱力學(xué)方面來說,其熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定型是目前一切正極資料中最高的,而且在實際安全功能測試中也被驗證,但從資料以及電池內(nèi)在發(fā)作短路的可能性和幾率來看,它可能又是最不安全的。
首先,從資料的制備來說,磷酸鐵鋰的固相燒結(jié)反響是一個雜亂的多相反響,有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽,外加碳的前驅(qū)體以及復(fù)原性氣相。為了保證磷酸鐵鋰中的鐵元素是正二價,燒結(jié)反響必須在復(fù)原性氣氛中進(jìn)行,而較強(qiáng)的復(fù)原性氣氛在將三價鐵離子復(fù)原成正二價鐵離子的過程中,存在將正二價鐵離子進(jìn)一步復(fù)原成微量單質(zhì)鐵的可能性。
單質(zhì)鐵會引起電池的微短路,是電池中最忌諱的物質(zhì),這也是日本沒有將磷酸鐵鋰應(yīng)用于動力型鋰離子電池中的首要原因之一。此外,固相反響一個明顯的特點是反響的緩慢性和不徹底性,這使得在磷酸鐵鋰中存在微量Fe2O3的可能性,美國阿貢試驗室將磷酸鐵鋰高溫循環(huán)性差的缺點歸結(jié)為Fe2O3在充放電循環(huán)過程中的溶解以及單質(zhì)鐵在負(fù)極上的分出。此外,為了進(jìn)步磷酸鐵鋰的功能,必須將其顆粒納米化。而納米資料的一個明顯特點是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較低,化學(xué)活性較高,這在某種程度上也添加了磷酸鐵鋰中鐵溶解的幾率,特別是在高溫循環(huán)與貯存條件下。而試驗結(jié)果也表明,在負(fù)極上經(jīng)過化學(xué)分析或者能譜分析,測試到鐵元素的存在。
從磷酸鐵鋰離子電池制備的方面來說,因為磷酸鐵鋰納米級顆粒較小,比表面積較高,而且因為采用碳包覆工藝,高比表面積的活性炭對空氣中的水分等氣體具有很強(qiáng)的吸附用途,形成電極加工功能欠安,粘結(jié)劑對其納米顆粒的粘附力較差。不管在電池制備過程中仍是在電池的充放電循環(huán)和貯存時,納米顆粒都簡單從電極上脫離,形成電池的內(nèi)部微短路。
當(dāng)然這只是在制造過程中的問題,鋰離子電池的工藝技術(shù)發(fā)展飛快。有些工藝技術(shù)現(xiàn)已十分的優(yōu)秀。
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