磷酸鐵鋰電池組為什么具有高安全性

來源：存能電氣  日期：2019-08-12 11:21  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池組為什么具有高安全性？使用安全，是新能源汽車發展三大關鍵要素之首。磷酸鐵鋰電池組就是用磷酸鐵鋰作為鋰電池組的正極材料。它是目前所有鋰電池組當中最具環保性的、壽命最高的、安全性最高的、放電率最大的。磷酸鐵鋰電池其熱穩定性是目前車用鋰電池中最好的。

　　磷酸鐵鋰電池組的工作原理和鋰電池組是一樣的，都是通過鋰離子在電池的正負極通過電解液來回移動充放電的過程。在容量方面，磷酸鐵鋰電池組可以分為三大類：小型、中型和大型。在參數方面，不同類型電池的同類參數也是存在差異性的。

　　磷酸鐵鋰電池組為什么具有高安全性？

　　磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質，因此擁有良好的安全性。有報告指出，實際操作中針刺或短路實驗中發現有小部分樣品出現燃燒現象，但未出現一例爆炸事件。

　　磷酸鐵鋰電池組在高溫下的穩定性，可達390℃以上，保證了鋰電池組內在的高安全性，不會因過充、溫度過高、短路、撞擊而產生爆炸或燃燒，可以輕松通過針剌實驗。這一安全性特點，對中國還處于幼稚期的新能源汽車產業來說，是最合適的。

　　磷酸鐵鋰電池的燃燒需要外部提供氧氣，一旦氧氣源被切斷，火就能熄滅。在極端的情況下，磷酸鐵鋰的燃燒也不激烈，而且火勢擴大也比較緩慢，起火也比較容易被撲滅。

　　磷酸鐵鋰電池組與單個的磷酸鐵鋰電池相比較而言，擁有很多的優點，但也不可避免的有缺點。在優點上，磷酸鐵鋰電池組具有高安全性能、高壽命、高溫性能好、容量大、重量輕、環保性好，但在缺點上，單個的磷酸鐵鋰電池的使用壽命要比電池組壽命高的多得多。另外，在低溫性能方面，磷酸鐵鋰電池組做得還不是很好，導電性能也有待進一步研發改善。

　　三元材料的脫氧溫度是200℃，放熱能量超過800J/g，三元鋰電無法通過針剌實驗，表明了三元電池在內部短路的情況下，很容易引發安全事故。

　　磷酸鐵鋰電池在安全性和循環壽命上相對于三元鋰電的絕對優勢，正是中國新能源汽車關鍵要素所在和發展所需。只要明確其發展地位，加大投入固化這一優勢，中國新能源汽車就完全有彎道超車的可能。

　　當電池溫度處于500-600℃高溫時，其內部化學成分才開始分解，而同屬鋰電池的鈷酸鋰電池在180-250℃時就內部化學成分就已處于不穩定狀態。換而言之，磷酸鐵鋰電池組的安全性在鋰電池中首屈一指，也正因如此，其也成為目前電動車電池的主要門類之一。

　　磷酸鐵鋰電池安全可靠性測試項目

　　一般磷酸鐵鋰電池測試項目包括：內部短路測試、持續充電測試、過充電、大電流充電、強迫放電、墜落測試、從高處墜落測試、穿透實驗、平面壓碎試驗、切割實驗、低氣壓內擱置測試、熱虐實驗、浸水實驗、灼燒實驗、高壓實驗、烘烤實驗、電子爐實驗等等。

　　1、擠壓測試：將充滿電的磷酸鐵鋰電池放在一個平面上，由油壓缸施與13±1KN的擠壓力，由直徑為32mm的鋼棒平面擠壓電池，一旦擠壓壓力到達最大停止擠壓，電池不起火，不爆炸即可。

　　2、撞擊測試：電池充滿電后，放置在一個平面上，將直徑15.8mm的鋼柱垂直置于電池中心，將重量9.1kg的重物從610mm的高度自由落到電池上方的鋼柱上。鋰電池不起火、不爆炸即可。

　　3、過充測試：將磷酸鐵鋰電池用1C充滿電，按照3C過充10V進行過充試驗，當電池過充時電壓上升到一定電壓時穩定一段時間，接近一定時間時電池電壓快速上升，當上升至一定限度時，電池高帽拉斷，電壓跌至0V，鋰電池沒有起火、爆炸即可。

　　4、短路測試：將電池充滿電后用電阻不大于50mΩ的導線將電池正負極短路，測試電池的表面溫度變化，電池表面最高溫度為140℃，電池蓋帽拉開，電池不起火、不爆炸。

　　5、針刺測試：將充滿電的電池放在一個平面上，用直徑3mm的鋼針沿徑向將電池刺穿。測試鋰電池包不起火、不爆炸即可。

　　6、溫度循環測試：磷酸鐵鋰電池溫度循環試驗是用來模擬鋰離子電池在運輸或貯存過程中，反復暴露在低溫和高溫環境下，鋰離子電池的安全性，試驗是利用迅速和極端的溫度變化進行的。試驗后樣品應不起火、不爆炸、不漏液。

　　磷酸鐵鋰電池在高溫條件下比較穩定,因此從安全性上考慮,磷酸鐵鋰電池組就順理成章的成了最好的選擇。