磷酸鐵鋰電池為何起火爆炸?磷酸鐵鋰電池工作溫度范圍是多少?

對于鋰電池，我們多多少少有所了解。因為，鋰電池在我們的日常生活中具有重要應(yīng)用?？梢哉f，鋰電池為諸多設(shè)備都提供了電力供應(yīng)。為增進大家對鋰電池的認識，本文將對鋰電池工作溫度、磷酸鐵鋰電池起火爆炸的原因予以介紹。如果你對鋰電池具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、磷酸鐵鋰電池工作溫度

目前使用相對較多的鋰電池組是磷酸鐵鋰電池組，因為大家都知道鋰電池本身的穩(wěn)定性較差，相對來講其安全系數(shù)并不是很高，而磷酸鐵鋰電池則是在原有的鋰離子電池的正極材料基礎(chǔ)上對其進行改進，讓其的安全系數(shù)更高，常見的磷酸鐵鋰電池組正極材料有鉆酸鋰，錳酸鋰以及鎳酸鋰等等，最為常用的則是鉆酸鋰。雖然磷酸鐵鋰電池組也屬于鋰離子電池，但是從正極材料上我們可以看出，磷酸鐵鋰電池是目前鋰離子電池中穩(wěn)定性較高的電池，而且就成本來講，也不算很高，所以磷酸鐵鋰電池組在一些大型工業(yè)以及移動移動基站中使用的越來越多。

但是磷酸鐵鋰電池的振實密度較低，也正是這一特點決定了磷酸鐵鋰電池在電動工具方面上的使用有所成效，相對來講如果將磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在手機上，那么它的弊端則暴露無遺，最為明顯的一個缺點就是容量不足。在工作的時候，磷酸鐵鋰電池組難免會產(chǎn)生熱量，一般來講，磷酸鐵鋰電池組的工作環(huán)境是-50℃到+80℃之間，但是實際情況中，磷酸鐵鋰電池組在工作的過程中以及國祚過程之后都是需要產(chǎn)生熱量的，所以，我們最好將磷酸鐵鋰電池組的溫度控制在+50攝氏度之下，然而磷酸鐵鋰電池組最大的一個缺點就是對于低溫的耐性很低，通俗的講就是磷酸鐵鋰電池組不耐低溫，所以盡量不要在超過的溫度范圍內(nèi)工作。

二、磷酸鐵鋰電池爆炸起火原因

磷酸鐵鋰電池在一般情況下是不會出現(xiàn)爆炸起火的的。正常使用時磷酸鐵鋰電池的安全性較高，但是事無絕對，在一些極端情況下還是會發(fā)生危險的。這跟各公司的材料選擇、配比、工藝過程以及后期的使用是有很大關(guān)系的。

盡管磷酸鐵鋰材料從熱力學方面來說，其熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定型是目前所有正極材料中最高的，并且在實際安全性能測試中也被驗證，但從材料以及電池內(nèi)在發(fā)生短路的可能性和幾率來看，它可能又是最不安全的。

首先，從材料的制備來說，磷酸鐵鋰的固相燒結(jié)反應(yīng)是一個復雜的多相反應(yīng)，有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽，外加碳的前驅(qū)體以及還原性氣相。為了保證磷酸鐵鋰中的鐵元素是正二價，燒結(jié)反應(yīng)必須在還原性氣氛中進行，而較強的還原性氣氛在將三價鐵離子還原成正二價鐵離子的過程中，存在將正二價鐵離子進一步還原成微量單質(zhì)鐵的可能性。

單質(zhì)鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質(zhì)，這也是日本沒有將磷酸鐵鋰應(yīng)用于動力型鋰離子電池中的主要原因之一。此外，固相反應(yīng)一個顯著的特點是反應(yīng)的緩慢性和不徹底性，這使得在磷酸鐵鋰中存在微量Fe2O3的可能性，美國阿貢實驗室將磷酸鐵鋰高溫循環(huán)性差的缺陷歸結(jié)為Fe2O3在充放電循環(huán)過程中的溶解以及單質(zhì)鐵在負極上的析出。此外，為了提高磷酸鐵鋰的性能，必須將其顆粒納米化。而納米材料的一個顯著特點是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較低，化學活性較高，這在某種程度上也增加了磷酸鐵鋰中鐵溶解的幾率，特別是在高溫循環(huán)與儲存條件下。而實驗結(jié)果也表明，在負極上通過化學分析或者能譜分析，測試到鐵元素的存在。

從磷酸鐵鋰電池制備的方面來說，由于磷酸鐵鋰納米級顆粒較小，比表面積較高，并且由于采用碳包覆工藝，高比表面積的活性炭對空氣中的水分等氣體具有很強的吸附作用，造成電極加工性能不佳，粘結(jié)劑對其納米顆粒的粘附力較差。無論在電池制備過程中還是在電池的充放電循環(huán)和儲存時，納米顆粒都容易從電極上脫離，造成電池的內(nèi)部微短路。

當然這只是在制作過程中的問題，鋰電池的工藝技術(shù)發(fā)展飛快。有些工藝技術(shù)已經(jīng)非常的優(yōu)秀。

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