磷酸鐵鋰電池安全性 能量密度及溫度對(duì)放電的影響

磷酸鐵鋰電池的安全性

磷酸鐵鋰材料化學(xué)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，因此磷酸鐵鋰電池的安全性能非常好，不容易發(fā)生燃燒爆炸等危險(xiǎn)．再配以合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其安全性進(jìn)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．磷酸鐵鋰電池充滿電后，以直徑8 mm的鋼釘迅速刺穿電池，同時(shí)記錄電池的電壓和溫度變化。

在鋼釘刺穿的初期，由于內(nèi)部短路，造成電池電壓迅速下降，并由一定量的熱量放出，電池的溫度有所上升．但是由于被刺穿后電池內(nèi)部真空度顯著下降，造成短路接觸部分變形，出現(xiàn)接觸不良，此時(shí)便沒(méi)有再多熱量放出，因此電壓趨于穩(wěn)定，電池的溫度只有稍微上升。

磷酸鐵鋰電池的能量密度

重量能量密度是電池性能的一個(gè)重要指標(biāo)20 Ah的磷酸鐵鋰電池充滿電后以0.3 c倍率放電到2.0 V，將放電曲線進(jìn)行積分可以得到電池放出的能量．經(jīng)過(guò)積分計(jì)算后，20 Ah的磷酸鐵鋰電池放出了70.7 Wh的能量，而電池的重量為580 g，因此可以計(jì)算出磷酸鐵鋰電池的重量能量密度為121.90 Wh／kg。

磷酸鐵鋰電池不同溫度下的放電

由于電動(dòng)車在使用中存在較大的地域差異，因此在北方冬季存在氣溫較低的天氣狀況，而較低的溫度必然對(duì)電池的性能產(chǎn)生一定的影響．因此，為了了解磷酸鐵鋰電池的低溫放電性能，測(cè)試中將20 Ah的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池分別在-20℃，-10℃，0 ℃，25 ℃及55℃下存放20 h，然后在此低溫環(huán)境中以0.3 c倍率放電(以常溫0-3 c放電容量為100％)。

磷酸鐵鋰電池在一20℃下只能放出常溫下約55％容量，因此有可能在使用中對(duì)電動(dòng)車產(chǎn)生不利的影響．但是實(shí)際上很明顯對(duì)于單只電池隨著溫度的降低放電容量下降較多，而對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，通常為數(shù)百只電池組合在一起，當(dāng)電池工作時(shí)將釋放出一定的熱量，此時(shí)電池的溫度必然上升，因此對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的電池組而言，低溫放電問(wèn)題并不非常嚴(yán)重．在測(cè)試時(shí)，單只電池由于暴露的比表面積較大，因此在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的溫度基本與環(huán)境相同，因此放電容量受到較大影響。

在較高的溫度下磷酸鐵鋰電池受影響較小，如在55℃時(shí)電池相對(duì)25 ℃時(shí)的放電容量只稍有增加。

通過(guò)以上研究表明，磷酸鐵鋰電池具有長(zhǎng)的循環(huán)壽命、高的安全眭和能量密度同時(shí)由于磷酸鐵鋰電池在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中不使用含鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻等有毒重金屬元素的物料，電池的包裝材料中不含多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚，磷酸鐵鋰電池也更環(huán)保．因此，磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)車和大規(guī)�；瘜W(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域必將有更廣闊的應(yīng)用。