Por qué las baterías LiFePo4 son más seguras que las de iones de litio

La seguridad de las baterías de LiFePO4 debe abordarse desde tres perspectivas: la estabilidad material y estructural, los procesos de fabricación y las características de carga y descarga.

¿Son seguras las pilas Lifepo4? Por qué las pilas LifePo4 son más seguras que las de iones de litio

1.El fosfato de hierro y litio es actualmente el material catódico más seguro para las baterías de iones de litio. No tiene componentes de metales pesados tóxicos para el cuerpo humano. El oxígeno de la estructura de olivino es difícil de separar, lo que aumenta la estabilidad del material.

2.El método de fabricación de las baterías de litio hierro fosfato es similar al de otros tipos de baterías de litio. Las principales operaciones son la dosificación, el revestimiento, el laminado, el filmado y el enrollado. Dado que los materiales de fosfato de hierro y litio tienen una baja conductividad durante el proceso de dosificación, a menudo se reduce el tamaño de las partículas. El resultado deseado es que la disposición interna se hace más uniforme, lo que favorece el establecimiento de una plataforma de tensión equilibrada que puede mantenerse durante todo el funcionamiento. La batería es estable.

3.Las baterías de litio tienen dos estados principales de funcionamiento: carga y descarga. Cuando el paquete de baterías de litio hierro fosfato se carga y descarga, debido a la débil capacidad oxidante de los iones de hierro, no liberará oxígeno, por lo que es naturalmente difícil tener una reacción redox con el electrolito, haciendo que el proceso de carga y descarga de la batería de litio hierro fosfato en un ambiente seguro.

Además, el batería de litio hierro fosfato es resistente a las fuertes reacciones redox durante la descarga a alta velocidad, incluidas la sobrecarga y la descarga. Al mismo tiempo, una vez desintercalado el litio, el desplazamiento reticular reduce el volumen final de la celda unitaria, anulando el aumento de volumen del electrodo negativo de carbono durante el proceso. Como resultado, la batería de litio hierro fosfato puede conservar la estabilidad de la estructura física durante la carga y la descarga, eliminando la amenaza oculta de explosión de la batería debida al aumento de volumen.

El enlace P-O del cristal de fosfato de hierro y litio es estable y difícil de romper. Incluso a altas temperaturas o durante la sobrecarga, no se colapsa y libera calor como el óxido de cobalto de litio ni forma potentes sustancias químicas oxidantes, lo que indica que las baterías de litio son seguras. Según los informes, se descubrió que un número limitado de muestras ardían durante las pruebas de acupuntura o cortocircuito en funcionamiento real, pero no se produjo ninguna explosión.

¿Explotarán las pilas de fosfato de hierro y litio?

Las pilas de litio rara vez explotan. En uso regular, pilas de litio hierro fosfato son bastante seguros. Pero nada es absoluto. En determinadas circunstancias graves, puede seguir siendo perjudicial. Esto viene determinado sobre todo por la selección de materiales, la proporción, el método y el uso posterior de cada empresa.

Aunque la estabilidad térmica y estructural del material de fosfato de hierro y litio son las mayores entre todos los materiales de cátodo en términos de termodinámica, y también se ha demostrado en la prueba de rendimiento de seguridad real, el potencial de un cortocircuito entre el material y la batería Y, por casualidad, es posiblemente el menos seguro.

1.El pack de baterías de litio hierro fosfato tiene una salida de alta eficiencia, con una descarga típica de 2-5C, descarga continua de alta corriente de hasta 10C y descarga instantánea de impulsos de hasta 20C.

2.Buen rendimiento a altas temperaturas: cuando la temperatura exterior es de 65 °C, la temperatura interna puede alcanzar los 95 °C, y cuando la batería se agota, la temperatura puede llegar a 160 °C, pero la estructura de la batería permanece segura e intacta.

3.Incluso si la batería se daña interna o externamente, no se quema, no explota y tiene el más alto nivel de seguridad.

4.Excelente vida útil: después de 500 ciclos, la capacidad de descarga sigue siendo superior a 95%.

5.Se puede cargar rápidamente; la batería se puede cargar completamente en 40 minutos a 1,5C utilizando un cargador especial, y la corriente de inicio puede superar los 2C.

6.Sin efecto memoria: independientemente del estado de la batería de litio hierro fosfato, puede utilizarse en cualquier momento sin necesidad de vaciarla antes de cargarla.

7.Pequeña en tamaño y ligera en peso, el volumen de la batería de litio hierro fosfato de la misma especificación y capacidad es un tercio del de la batería de plomo-ácido, al igual que su peso.

Por último, en comparación con otras baterías de litio, las de litio hierro fosfato ofrecen el máximo nivel de seguridad. Al mismo tiempo, la batería tiene una larga vida útil, puede cargarse y descargarse a altas corrientes y es ligera.

Las baterías de litio hierro fosfato son las pilas de litio más seguras disponibles, y como resultado, se han convertido en uno de los tipos más populares de baterías para coches eléctricos. Con el aumento de la demanda de baterías de litio por parte de los fabricantes nacionales, todos los fabricantes deben mejorar enérgicamente el rendimiento de los productos de baterías de litio, incluida la velocidad de descarga y la seguridad.