Ontdekking van de veiligheidssuperioriteit van lithium-ijzerfosfaatbatterijen ten opzichte van lithiumtertiaire batterijen

Inzicht in de veiligheidsaspecten van lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-batterijen in vergelijking met Ternary Lithium batterijen

Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) en ternair lithium batterijen vertonen verschillende kenmerken, vooral wat betreft "energiedichtheid" en "veiligheid". Terwijl ternaire lithium batterijen een hogere energiedichtheid hebben, worden vaak zorgen over de veiligheid geuit. Aan de andere kant, LiFePO4 accu's hebben weliswaar een lagere energiedichtheid, maar worden algemeen erkend om hun verbeterde veiligheidsprofiel.

In 18650-cellen (diameter: 18 mm, hoogte: 65 mm) kan een ternaire lithiumbatterij bijvoorbeeld een capaciteit tot 3500 mAh bereiken, terwijl een LiFePO4-batterij ongeveer 2000 mAh groot is in hetzelfde volume.

Waarom lithium-ijzerfosfaatbatterijen veilig worden geacht

LiFePO4-batterijen gebruiken lithiumijzerfosfaat als kathodemateriaal. Deze samenstelling is aanzienlijk stabieler in vergelijking met alternatieven zoals lithiumkobaltoxide of nikkelgebaseerde materialen. De P-O-binding in LiFePO4 is uitzonderlijk bestand tegen afbraak, zelfs bij hoge temperaturen of overladen. Deze eigenschap minimaliseert het risico op hittegerelateerde problemen en voorkomt het vrijkomen van zeer reactieve stoffen, waardoor de veiligheid aanzienlijk wordt verbeterd.

Voordelen van lithium-ijzerfosfaatbatterijen:

1. Langere levensduur: LiFePO4-batterijen kunnen meer dan 4000 cycli aan bij een ontladingsdiepte van 80% (DOD), wat zich vertaalt in een levensduur van 10-15 jaar bij typische gebruiksscenario's.
2. Betrouwbaarheid in gebruik: Zelfs in extreme omstandigheden, zoals auto-ongelukken, hebben SPIDERWAY-batterijen strenge veiligheidstests doorstaan en zijn ze gecertificeerd om niet te exploderen.
3. Snel opladen: Deze batterijen kunnen in slechts 40 minuten volledig worden opgeladen met behulp van een speciale lader die werkt op 1,5C.
4. Tolerantie voor hoge temperaturen: Ze zijn bestand tegen temperaturen van 350-500°C zonder dat dit ten koste gaat van de veiligheid.
5. Grote capaciteit en geen geheugeneffect: De batterijen zijn immuun voor het "geheugeneffect", waardoor de capaciteit na verloop van tijd constant blijft.
6. Ecologische verantwoordelijkheid: LiFePO4-batterijen zijn niet giftig, hebben een minimale impact op het milieu en worden gemaakt van overvloedige, kosteneffectieve grondstoffen.

Terniaire lithiumbatterijen, die gewoonlijk nikkel, kobalt en mangaan (NCM) bevatten, vertonen ook bepaalde veiligheidskenmerken:

1. Stabiele kathodestructuur: De zuurstof in de structuur van het ternaire lithiummateriaal is stabiel en komt niet gemakkelijk vrij, wat de kans op brand of explosie verkleint.
2. Consistent spanningsprofiel: Het fabricageproces resulteert in kleinere ternaire lithiumdeeltjes, wat leidt tot een meer uniforme interne structuur. Deze ordening bevordert de operationele stabiliteit.
3. Veilig opladen en ontladen: Het oxidatievermogen van de materialen is niet sterk, waardoor het moeilijk is om redoxreacties te laten plaatsvinden tijdens de laad- en ontlaadcycli, wat zorgt voor een veiligere bedrijfsomgeving.

Ternaire lithiumbatterijen kunnen echter onder extreme omstandigheden veiligheidsrisico's opleveren:

• In impactvolle scenario's, zoals auto-ongelukken, kan het batterijmembraan beschadigd raken, wat kan leiden tot kortsluiting. De opgewekte hitte kan leiden tot thermische runaway, waardoor de temperatuur snel kan oplopen tot boven de 300°C.
• De thermische stabiliteit van ternaire lithiumbatterijen is inferieur aan die van LiFePO4, aangezien ze kunnen ontleden bij temperaturen lager dan 300°C, wat kan leiden tot een snelle deflagratie.

Welke batterij is veiliger?

Het belangrijkste veiligheidsonderscheid tussen de twee types heeft te maken met hun kathodematerialen. Terniaire lithiumbatterijen beginnen rond 200°C te ontleden, waarbij zuurstof vrijkomt en de elektrolytverbranding versnelt, wat kan leiden tot brand. Omgekeerd, SPIDERWAY LiFePO4-batterijen blijven stabiel tot 700-800°C en geven geen zuurstofmoleculen af, waardoor de kans op verbranding afneemt.

Het is belangrijk om te weten dat de veiligheid niet alleen afhangt van de materialen. De algehele veiligheid van een batterijsysteem is afhankelijk van de Batterij Management System (BMS), dat toezicht houdt op overladen, overontladen, temperatuur en stroom om ongelukken te voorkomen.

Hoewel ternaire lithiumbatterijen gevoeliger zijn voor brand in extreme omstandigheden, kan een robuust BMS deze risico's beperken. LiFePO4 accu's zijn inherent veiliger vanwege hun chemische samenstelling, maar vereisen nog steeds een goed systeembeheer om absolute veiligheid te garanderen. Daarom is het onjuist om ternaire lithium-accu's als inherent onveilig te bestempelen of LiFePO4-accu's als altijd volledig veilig - beide zijn sterk afhankelijk van doordacht ontwerp en beheer.

Profiel auteur

SpiderWayhttps://tawk.to/chat/6228c78d1ffac05b1d7dc569/1ftnkn0nk

SpiderWay LiFePO4 accu verkoper met tien jaar ervaring in industriële voertuigaccu's, klaar om al uw vragen te beantwoorden over industriële LiFePO4 accu producten.

Laatste inzendingen

Auteur Archief

• Industrie Nieuwsnovember 15, 2024China ESS Energy Storage Battery Manufacturers: Industry Development Data and Future Market Trends
• Cleaning Machinesnovember 15, 2024Global Leading Cleaning Machines Brands & LFP Lithium Battery Solutions: Powering the Future of Cleaning Technology
• Industrie Nieuwsnovember 15, 2024Embracing the Energy Transition for a Sustainable Future
• Productkennis14 november 2024Brandveiligheid in Lithium-Ion batterijen: Inzicht in risico's en best practices voor industrieel gebruik