與磷酸鐵鋰材料相比,不等量型三元材料存在更大的安全隱患。那么,三元材料安全問題解決方案有哪些呢?
一、選擇安全性能最優(yōu)配比的三元材料
我們都知道,三元材料中的鎳含量越高,能量密度越大,正極熱穩(wěn)定性越差,安全性能越低,這主要因?yàn)椋?br />
a.鎳所占的比例較高,材料制備過程中更不容易形成完整的層狀結(jié)構(gòu),更傾向于提高能量密度;b.錳的比例較低,鎳鈷錳材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越差;c.當(dāng)鎳和錳的比例為1:1時(shí),鎳和錳同時(shí)為穩(wěn)定性最高的正2價(jià)和正4價(jià)。
所以,在大容量三元電池中,111三元安全性最好。
二、改性三元材料
1、將三元材料改善類似于鈷酸鋰的一次顆粒,原因如下:
a.微米級的一次顆粒具有更完整的層狀結(jié)構(gòu),更好的循環(huán)穩(wěn)定性與安全性能;b.粒徑較大的一次顆粒具有更好的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性,因?yàn)榧{米級材料有很高的活性,較低的穩(wěn)定性和安全性,所以才得提到微米級;c.將粒徑做大能降低了比表面積,減少材料因與電解液的接觸造成的副反應(yīng)對于材料結(jié)構(gòu)的破壞,對于循環(huán)和材料穩(wěn)定性都很有幫助。
2、將三元材料做得如錳酸鋰一樣耐高溫
a.降低電池充電上限電壓:目前國內(nèi)已解決了35Ah三元電池的安全問題,其充電上限電壓為4.1V,對整個(gè)電池體系的穩(wěn)定性都有一定幫助;b.通過做聚合物純?nèi)姵貋硖岣唠姵匕踩阅?;c.使用陶瓷隔膜。