您的位置 首页 IC

锂离子电池的安全与资料功能休戚相关

本站为您提供的锂离子电池的安全与材料性能息息相关,锂离子电池的安全与材料性能息息相关

锂离子电池的安全与资料功能休戚相关


新资料面世 锂离子电池或完成永不爆破


 现在锂离子蓄电池已成为手机、笔记本电脑等移动电子设备的根本配备电源,也现已开端运用于轻型电动车和混合电动轿车。但是,因为需求量飞速添加,锂离子电池的本钱问题日益凸现,因为电池能量密度的进步,电池安全性事端也时有报导。现在锂离子电池工作行将发作结构上的严重调整,动力和储能电池的产业化伴跟着资料、工艺和配备向严重技能革新的方向展开。
  选用多种办法进步安全性


  电池的安全性触及资料、电池规划、制作、运用诸多方面,单纯改变正极资料并不能彻底保证电池的安全性。仅首要资料方面就要稳重挑选负极资料、电解液和电池隔阂,如用作锂离子电池的负极资料有碳资料、金属氧化物和合金等,石墨资料仍然是当今锂离子电池首要的负极资料,但其安全功能低于硬碳资料,而尖晶石钛酸锂负极资料具有更高的安全功能。选用可耐更高温度的新式隔阂和加阻燃剂的电解液也是进步锂离子电池安全性的技能手段。


  影响锂离子电池安全性的首要因素有电池的电极资料、电解液以及制作工艺和运用条件等。一部手机用的锂离子蓄电池的分量约20克,根本要求是发作安全事端的概率小于百万分之一,这也是社会公众所能承受的最低标准,实践情况是比千万分之一还要小。电动自行车所用锂离子电池组的分量为3公斤~4公斤,比手机大了100多倍,纯电动小轿车将用到300公斤~400公斤的蓄电池,至于电动大巴或电动大卡车的电池分量将是1500公斤~2000公斤,更是“手机”的75000倍~100000倍。跟着电池容量的添加,出安全事端的可能性大幅度添加。因而,将锂离子蓄电池做成动力电池,就必须进步其安全功能,单体电池愈大,要求到达的安全性目标也就愈高。如沿袭手机电池常用的钴酸锂和石墨作为锂离子动力电池的正负极资料,电池大型化后的安全性将无法得到保证。


  国内刚开端展开锂离子电池电动车研制时,曾呈现若干爆破和焚烧事端,一个首要的原因是运用一般手机电池选用的钴酸锂作为电池的正极资料。其时寻觅代替钴酸锂的正极资料以处理安全问题是动力型锂离子电池研制人员最优先考虑的问题。我国高功率锂离子电池安全问题在“十五”期间,得到了较好的处理。选用改性锰酸锂资料降低了正极的氧化性,活性锂的含量也比钴酸锂的低。日本批量出产的锰酸锂电池单体容量不大,如揭露报导的用于东京电力车3000辆的电池为216只13Ah的锰酸锂电池。


  磷酸铁锂做正极安全性更好


  就正极而言,磷酸铁锂(LiFePO4)充电态的热稳定性高,对电解液的氧化才能低,具有更好的安全性,能够用来做更大的电池。LiFePO4理论容量为170 mAh/g,相对于金属锂电压为3.5V,做成资料实践的可逆容量能够超越160 mAh/g。与其他资料比较,锂离子在LiFePO4中的化学扩散系数较低,室温下的电子电导也远低于其他正极资料,需求经过减小资料尺度、包覆导电剂等办法进步资料功能并完成运用,带来的缺陷是密度低,电池体积偏大和电解液用量多。现在的研讨热门是展开磷酸铁锂新的组成办法和对资料进行改性来进步磷酸铁锂的归纳功能。


  最早的磷酸铁锂组成办法是J. B. Goodenough的固相反响法。该办法简略便利,简单操作,缺陷是组成的周期较长,产品的批次稳定性难以操控。如安在热处理及粉体加工的过程中避免二价铁的氧化是组成的要害操控点。现在有不少研制团队开宣布的碳热还原法、共沉淀法、水热法、喷雾热分解法。


  现在世界上能够出产磷酸铁锂的企业有Valence、A123、Phostech等。国内正在进行磷酸铁锂产业化开发的企业也不少。据互联网查询显现,80%的国内闻名锂电池正极资料供给商都对外声称其在进行磷酸铁锂相关产品的研制与出产。与“世界工作选手”比照,从投入的研制力度与时刻来看,还处于起步阶段。


  比起其他的锂电池资料,磷酸铁锂现在仍是十分年青的。有人说运用于电动工具的电池,有人说会运用于电动公交车的电池,初期的开辟是需求鼓舞的。


  日本在锂离子电池范畴具有独占位置,索尼、三洋电机、松下电池、NEC等闻名公司都建有大规模锂离子电池出产线,并且大多数制作商除了坚持和扩展原有品牌的产值外,都在运用各自的优势开辟锂离子动力电池新产品。日本的新阳光方案自1992年即发动车用锂离子动力电池开发方案,投入研制资金超越10亿美元,获得技能和工艺打破。丰田轿车日前开端批量出产车载锂离子充电电池,用于2003年2月份上市的小型车“Vitz”的一部分类型,稳定性经受了商场的查验。日立、NEC、三菱等公司出产的锂离子电池批量运用于电动轿车和混合电动轿车,富士重工业推出的为东京电力规划运用的锰酸锂为正极资料的锂离子电池电动轿车“R1e”,快速充电形式下,15分钟可充溢80%,充电1次可行进约80km。最大时速为100km/h。东京电力在2006年度内再导入30辆R1e。别的,在2007年度今后合计导入约3000辆。总的来看,日本仍然是动力电池技能抢先的国家,其动力电池及其要害资料量产技能现已老练,功能已简直满意电动轿车需求。
 

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/bandaoti/75404.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部