Säkerhetsöverlägsenheten hos litiumjärnfosfatbatterier jämfört med ternära litiumbatterier

Förstå säkerhetskänslan hos litiumjärnfosfat (LiFePO4) batterier i jämförelse med ternära litiumbatterier

Litiumjärnfosfat (LiFePO4) och ternärt litium batterier uppvisar olika egenskaper, särskilt när det gäller "energitäthet" och "säkerhet". Medan ternärt litium batterier har högre energitäthet väcks ofta farhågor om säkerheten. Men å andra sidan.., LiFePO4 Trots att de har lägre energitäthet är batterierna allmänt erkända för sin förbättrade säkerhetsprofil.

I 18650-celler (diameter: 18 mm, höjd: 65 mm) kan t.ex. ett ternärt litiumbatteri nå en kapacitet på upp till 3500 mAh, medan ett LiFePO4-batteri har en kapacitet på ca 2000 mAh i samma volym.

Varför litiumjärnfosfatbatterier anses vara säkra

LiFePO4-batterier använder litiumjärnfosfat som katodmaterial. Denna sammansättning är betydligt mer stabil jämfört med alternativ som litiumkoboltoxid eller nickelbaserade material. P-O-bindningen i LiFePO4 är exceptionellt motståndskraftig mot nedbrytning, även under höga temperaturer eller överladdningsförhållanden. Denna egenskap minimerar risken för värmerelaterade problem och förhindrar att mycket reaktiva ämnen frigörs, vilket avsevärt förbättrar säkerheten.

Fördelar med litiumjärnfosfatbatterier:

1. Förlängd livslängd: LiFePO4-batterier klarar över 4000 cykler vid 80% urladdningsdjup (DOD), vilket motsvarar en livslängd på 10-15 år vid typiska användningsscenarier.
2. Tillförlitlighet i användning: Även under extrema förhållanden, t.ex. vid fordonsolyckor, har SPIDERWAY-batterier genomgått rigorösa säkerhetstester och är certifierade för att inte explodera.
3. Kapacitet för snabbladdning: Dessa batterier kan fulladdas på bara 40 minuter med hjälp av en specialladdare som arbetar med 1,5C.
4. Tolerans för höga temperaturer: De tål temperaturer på 350-500°C utan att säkerheten äventyras.
5. Stor kapacitet och ingen minneseffekt: Batterierna är immuna mot "minneseffekten", vilket ger en jämn kapacitet över tiden.
6. Ekologiskt ansvar: LiFePO4-batterier är giftfria, har minimal miljöpåverkan och tillverkas av rikligt förekommande, kostnadseffektiva råvaror.

Ternära litiumbatterier, som vanligen innehåller nickel, kobolt och mangan (NCM), har också vissa säkerhetsfunktioner:

1. Stabil katodstruktur: Syret i det ternära litiummaterialets struktur är stabilt och frigörs inte lätt, vilket minskar sannolikheten för brand eller explosion.
2. Konsekvent spänningsprofil: Tillverkningsprocessen resulterar i mindre ternära litiumpartiklar, vilket leder till en mer enhetlig inre struktur. Detta arrangemang främjar driftsstabiliteten.
3. Säker laddning och urladdning: Materialens oxidationsförmåga är inte stark, vilket gör det svårt för redoxreaktioner att uppstå under laddnings- och urladdningscyklerna, vilket ger en säkrare driftsmiljö.

Ternära litiumbatterier kan dock utgöra säkerhetsrisker under extrema förhållanden:

• I scenarier med hög påverkan, t.ex. vid fordonsolyckor, kan batterimembranet skadas, vilket leder till kortslutning. Värmen som alstras kan leda till termisk flykt, vilket gör att temperaturen snabbt stiger till över 300°C.
• Den termiska stabiliteten hos ternära litiumbatterier är sämre än hos LiFePO4, eftersom de kan sönderdelas vid temperaturer under 300°C, vilket kan leda till en snabb deflagration.

Vilket batteri är säkrast?

Den främsta säkerhetsskillnaden mellan de två typerna beror på katodmaterialet. Ternära litiumbatterier börjar brytas ned vid cirka 200 °C, vilket frigör syre och påskyndar elektrolytförbränningen, som kan leda till brand. Omvänt, SPIDERWAY LiFePO4-batterier är stabila upp till 700-800°C och släpper inte ut syremolekyler, vilket minskar risken för förbränning.

Det är viktigt att notera att säkerheten inte enbart är beroende av materialen. Den övergripande säkerheten hos ett batterisystem är beroende av Batteri Management System (BMS), som övervakar överladdning, överurladdning, temperatur och ström för att förhindra olyckor.

Ternära litiumbatterier är mer brandbenägna under extrema förhållanden, men en robust BMS kan minska dessa risker. LiFePO4-batterier är i sig säkrare på grund av sin kemiska sammansättning, men kräver ändå korrekt systemhantering för att garantera absolut säkerhet. Därför är det felaktigt att beteckna ternära litiumbatterier som osäkra i sig eller LiFePO4-batterier som alltid helt säkra - båda är starkt beroende av genomtänkt design och hantering.

Författarens profil

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

SpiderWay LiFePO4 batteri försäljningsingenjör med tio års erfarenhet av industriella fordonsbatterier, redo att svara på alla frågor du kan ha om industriella LiFePO4 batteriprodukter.

Senaste inlägg

Författare Arkiv

• Nyheter från branschennovember 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
• Nyheter från branschennovember 15, 2024Embracing the Energy Transition for a Sustainable Future
• Produktkunskap14 november 2024Brandsäkerhet i litiumjonbatterier: Förståelse för risker och bästa praxis för industriell användning