磷酸鐵鋰電池的安全性

磷酸鐵鋰材料化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，尤其高溫穩(wěn)定性非常好，即使在很高的溫度下也不能分解放出氧，因此磷酸鐵鋰電池的安全性能非常好，不容易發(fā)生燃燒爆炸等危險．再配以合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其安全性進一步得到了提高，因此電池在撞擊、針刺、短路等情況下均不發(fā)生燃燒和爆炸．圖4為2OAh的磷酸鐵鋰電池充滿電后，以直徑8mm的鋼釘迅速刺穿電池，同時記錄電池的電壓和溫度變化．

從圖4中可以看出，在鋼釘刺穿的初期，由于內(nèi)部短路，造成電池電壓迅速下降，并由一定量的熱量放出，電池的溫度有所上升．但是由于被刺穿后電池內(nèi)部真空度顯著下降，造成短路接觸部分變形，出現(xiàn)接觸不良，此時便沒有再多熱量放出，因此電壓趨于穩(wěn)定，電池的溫度只有稍微上升．

磷酸鐵鋰電池的能量密度

重量能量密度是電池性能的一個重要指標．圖5為20Ah的磷酸鐵鋰電池充滿電后以0_3c倍率放電到2．0V，將放電曲線進行積分可以得到電池放出的能量．經(jīng)過積分計算后，20Ah的磷酸鐵鋰電池放出了70.7Wh的能量，而電池的重量為580g，因此可以計算出磷酸鐵鋰電池的重量能量密度為121.90Wh／kg．

磷酸鐵鋰電池不同溫度下的放電

由于電動車在使用中存在較大的地域差異，因此在北方冬季存在氣溫較低的天氣狀況，而較低的溫度必然對電池的性能產(chǎn)生一定的影響．因此，為了了解磷酸鐵鋰電池的低溫放電性能，測試中將20Ah的磷酸鐵鋰動力電池分別在-2O℃，-10℃，0℃，25℃及55℃下存放20h，然后在此低溫環(huán)境中以0.3c倍率放電(以常溫0-3c放電容量為100％)，結(jié)果見圖6．

從圖6中可以看出磁酸鐵鋰電池在一20℃下只能放出常溫下約55％容量，因此有可能在使用中對電動車產(chǎn)生不利的影響．但是實際上很明顯對于單只電池隨著溫度的降低放電容量下降較多，而對于電動車來說，通常為數(shù)百只電池組合在一起，當電池工作時將釋放出一定的熱量，此時電池的溫度必然上升，因此對實際應(yīng)用中的電池組而言，低溫放電問題并不非常嚴重．在測試時，單只電池由于暴露的比表面積較大，因此在整個測試過程中的溫度基本與環(huán)境相同，因此放電容量受到較大影響．

在較高的溫度下磷酸鐵鋰電池受影響較小，如在55℃時電池相對25℃時的放電容量只稍有增加．

通過以上研究表明，磷酸鐵鋰電池具有長的循環(huán)壽命、高的安全眭和能量密度同時由于磷酸鐵鋰電池在整個生產(chǎn)過程中不使用含鉛、鎘、汞、六價鉻等有毒重金屬元素的物料，電池的包裝材料中不含多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚，磷酸鐵鋰電池也更環(huán)保．因此，磷酸鐵鋰電池在電動車和大規(guī)模化學(xué)儲能領(lǐng)域必將有更廣闊的應(yīng)用．