Comparación de seguridad de baterías de litio con diferentes estructuras.

De la tecnología principal de baterías de iones de litio que se utilizan actualmente, existen principalmente varios tipos de cobaltato de litio, manganato de litio, fosfato de hierro y litio y polímeros, y sus diferentes materiales y características estructurales pueden afectar la tecnología de preparación y uso de la batería, por lo que la seguridad viene con eso.

1. Batería de cobaltato de litio: la característica más importante en preparación es que, una vez cargada por completo, queda una gran cantidad de iones de litio en el electrodo positivo. Es decir, el electrodo negativo no admite más iones de litio unidos al electrodo positivo, pero en el estado sobrecargado, el exceso de iones de litio en el electrodo positivo aún nadan hacia el electrodo negativo, y se puede formar metal en el electrodo negativo porque no se puede acomodar completamente. El litio, debido a que este metal es un cristal dendrítico, se llama dendritas y, una vez formadas, las dendritas brindan la oportunidad de perforar la membrana. La perforación del diafragma creará un cortocircuito interno. Dado que el componente principal del electrolito es el carbonato, el rayo y el punto de ebullición son bajos, por lo que arderá o incluso explotará a temperaturas más altas. Controlar la formación de dendritas de litio es relativamente fácil en baterías de litio de pequeña capacidad. Por lo tanto, las baterías de óxido de cobalto de litio están actualmente limitadas a baterías de pequeña capacidad, como dispositivos electrónicos portátiles, y no se pueden usar para baterías de energía.

2. La batería de polímero de litio: en la energía específica teórica disponible real se mejora enormemente, en comparación con la batería de óxido de cobalto de litio, puede jugar una capacidad más alta, pero en términos de materiales, la batería de polímero también usa ácido de cobalto Litio y electrolitos orgánicos no abordar fundamentalmente cuestiones de seguridad. Desde el punto de vista de uso, si la batería está en cortocircuito, generará una corriente excesiva. El electrolito de la batería de polímero de litio es coloidal y no tiene fugas fáciles, lo que elimina la posibilidad de fugas de líquido, pero provocará una combustión más intensa. Por lo tanto, la combustión espontánea es el mayor peligro oculto de las baterías de polímero de litio.

3. Batería de manganato de litio: El material de la batería de manganato de litio tiene ciertas ventajas. Puede garantizar que el ión de litio del electrodo positivo se pueda incrustar completamente en el orificio de carbono del electrodo negativo con carga completa, en lugar de ser como el cobaltato de litio. Hay un residuo que evita fundamentalmente la generación de dendritas. Esto se entiende teóricamente. De hecho, si la batería de manganato de litio encuentra una fuerza externa fuerte o corta la mano de obra durante el proceso de preparación, puede hacer que los iones de litio se muevan rápidamente durante el ciclo de carga y descarga. Las dendritas se forman en el caso de que el electrodo negativo no tenga una recepción completa de iones de litio. Evitar esta consecuencia está garantizado probando la batería en la fábrica. En resumen, una batería de óxido de manganeso de litio calificada generalmente no causa un accidente de seguridad. Debido a que la estructura estable del manganato de litio hace que su rendimiento de oxidación sea mucho más bajo que el del cobaltato de litio, incluso si tiene un cortocircuito externo (no un cortocircuito interno), básicamente puede evitar la precipitación del litio metálico para causar combustión y explosión.

Cuarto, batería de fosfato de hierro y litio: esta es una batería de energía ideal, se puede usar para herramientas eléctricas y autos eléctricos, la capacidad teórica del fosfato de hierro y litio es de 170 mAh / g, la capacidad real del material hecho de 160 mAh / g. En términos de seguridad, el fosfato de hierro y litio es térmicamente estable y alto, y el electrolito tiene una baja capacidad de oxidación, por lo que la seguridad es alta; pero el defecto es que la conductividad es baja y es necesario mejorar la tecnología de modificación. Como resultado, el volumen es demasiado grande y el electrolito se usa en una gran cantidad. Además, debido a la gran capacidad y la mala consistencia de la batería, la tecnología de fosfato de hierro y litio aún está en progreso.

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