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钴酸锂电池安全性能以及应用分析

钜大LARGE  |  点击量:164次  |  2023年11月30日  

钴酸锂离子电池安全性能分析


钴酸锂离子电池安全性能分析,我们通过镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂四种电池安全性比较来详细的解说:


1、镍钴锰酸锂(三元)电池


在实际可用的理论比能量上有极大的提高,相关于与钴酸锂离子电池而言,可以更好的发挥高容量用途,但从材料上看,三元电池采用镍钴锰酸锂和有机电解液,暂未从根本上解决安全性问题,假如电池发生短路讲出现过大电流,从而引发安全隐患。


2、磷酸铁锂离子电池


理论容量是170mAh/g,做成材料的实际可达容量为160mAh/g。在安全性上,磷酸铁锂热稳定高,电解液氧化能力低,因而安全性高;但缺陷是电导率低,体积过大,电解液用量多,由于容量大,电池的一致性较差。


3、钴酸锂离子电池


在制备上的最大特点是,在充满电后,仍有大量的锂离子留在正极,也就是说,在负极上容纳不了更多的附在正极上的锂离子,但在过充状态下,正极上多余的锂离子仍会向负极游动,因不能完全容纳变回在负极上形成金属锂,由于金属锂是树枝状的晶体,因而被称为枝晶,枝晶一旦形成,就会给刺穿隔膜供应机会,隔膜刺穿将形成内部短路。由于电解液的重要成分是碳酸酯,闪点和沸点较低,在温度较高的情况下就会燃烧甚至爆炸。控制锂枝晶的形成在小容量锂离子电池上比较容易,因此钴酸锂离子电池目前仅限于便携式电子设备等小容量电池,不能用于动力锂电池


4、锰酸锂离子电池


锰酸锂离子电池的材料具有一定的有点,它可以保证在满电状态下,正极的锂离子可以完全嵌入到负极炭孔中,而不是像钴酸锂那样在正极有一定残留,这就从根本上防止了枝晶的出现,理论上是这样,实际上,锰酸锂离子电池假如遭遇强大外力用途或者在制备过程中偷工减料都可能造成电池在充放电循环过程中瞬间形成锂离子快速移动。在负极来不及完全接收锂离子的情况下形成枝晶。防止这一后果要从电池出厂时的测试来保证。总之,检测合格的锰酸锂离子电池一般不会发生安全事故,锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远低于钴酸锂,即使外部短路,也基本能防止析出金属锂引发的燃烧和爆炸。


钴酸锂离子电池的应用


经过长期的发展,钴酸锂离子电池形成了四种产品线:圆柱型电池、聚合物软包电池铝壳电池和钢壳电池,这些产品分别应用于高端、中端和低端市场。


1、钴酸锂离子电池的高端应用重要是笔记本电脑,因为笔记本电脑对电池的容量和安全性都有很高的要求,所以目前能够满足应用的只有一致性很好的圆柱型钴酸锂离子电池,而目前能够被笔记本电脑国际品牌厂商接受的圆柱型锂离子电池厂家只有索尼、三洋、三星和LG,虽然这两年国内的不少厂家也可以生产圆柱形锂电,但是很难进入国际一线大厂。


2、钴酸锂离子电池的中端客户重要是一线品牌手机、数码相机、移动DVD,一线品牌Mp4、GpS和数码相框厂家。国内的四大锂电巨头和其他较大规模厂商的锂离子电池销售重要集中在这一领域。同样是手机、Mp4和数码相框,一线品牌对锂离子电池的品质要求会严格很多,但同时,一线品牌客户的利润会比较高,付款会比较准时,这部分客户更看重电池公司的实力和电池的品质。中端市场对钴酸锂离子电池的需求重要是软包电池和铝壳电池。


3、钴酸锂离子电池的低端客户重要是以外贸型业务为主的Mp3、Mp4、GpS、数码相框厂家和国内二三线手机厂家以及山寨手机,这些厂家重要集中在珠三角,重要需求是钢壳电池,同时也有部分铝壳和液态软包电池需求。二三线手机和山寨手机厂家大部分是国内贸易,价格是其产品最重要的竞争因素;其他Mp3等厂家都是以外贸型业务为主,由于处于其产业链的较低端,所以价格往往也是他们十分看重的一个因素。这个以价格为重要指标的客户群体就是分散于珠三角的两、三百家中小锂离子电池电芯厂或pACK厂的目标客户。这部分低端客户往往只重价格不重品质,而且不少公司的商业信誉也不好,这就导致低端市场的电池供货商不仅利润低,而且风险大、竞争激烈。



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