关于锂电池及其安全性的真相

Lithium battery application scenarios(1)

大多数现代设备均由锂电池供电,包括智能手机、移动设备和电动汽车。人们对锂电池的安全性存在担忧,但这些电池本身并不危险。由于技术进步和严格的安全标准,锂电池的风险已大大降低。此外,不同类型的锂电池的安全风险差异很大。随着锂电池已成为我们生活中不可或缺的一部分,了解现有的保障措施和创新有助于消除误解并提高对其整体安全性的认识。本文探讨了这些类型的电池以及如何确保锂电池继续成为可靠且安全的能源。

常见安全问题

消费者普遍认为锂电池存在多种风险,包括失控、过热、火灾或爆炸、过度充电、物理损坏和制造缺陷。此外,过度充电和过度放电也会产生不利影响,例如增加故障风险。锂电池用户担心不当的处理和存储会加剧这些风险,特别是对于具有特定化学成分的锂电池,因此遵循正确的使用和安全指南至关重要。

一、锂电池常见类型

关于锂电池存在一个需要澄清的误解:并非所有锂电池都容易发生热失控。首先要认识到,锂电池使用不同的化学成分,根据这些成分可以分为四类:

钴酸锂 (LiCoO2)

由于其高比能量,LiCoO2 成为手机、笔记本电脑和数码相机的热门选择。电池的阳极和阴极由石墨碳和氧化钴制成。阴极具有层状结构,放电时锂离子从阳极移动到阴极,充电时流动方向相反。

钴酸锂具有高比能量的优点,但在功率特性、安全性和循环寿命方面只能提供平均表现,并且在充满电时容易出现热失控。

Lithium cobalt oxide structure

锂镍钴锰氧化物(LiNiMnCoO2 或 LMO)

镍锰钴(LMO)是镍和锰的组合,循环寿命通常只有500-800次。
镍以其比能量高而著称,但稳定性较差;锰尖晶石结构可以实现低内阻但比能量低。 LMO是电动工具、电动自行车等电力系统的首选。 容易发生热失控。

Lithium Manganese Oxide

锂镍钴铝氧化物(Li-NCA 或 NCA)

NCA 是一组混合金属氧化物。它由化学元素锂、镍、钴和铝的阳离子组成。 NCA用作正极(即电池放电时的阴极)中的活性材料。它常见于电动汽车,但容易发生热失控。

NCA structure diagram

磷酸铁锂(LiFePO4 或 LFP)

由于 LFP 阴极中存在很强的磷-氧键,这种电池的化学性质在充满电时更加稳定。因此,不使用钴基化学物质的锂电池化学物质(例如 LFP)更加稳定,并且不易发生热失控或火灾。因此,采用 LFP 技术的锂电池是市场上最安全的。整个 BSLBATT产品 线路用途 磷酸铁锂 电池,确保用户设备和财产的安全。

2.电池管理系统(BMS)

电池管理系统( 电池管理系统 )监控锂电池的电压、电流和温度,确保其在安全范围内运行。

它提供六大安全功能:

充电保护

放电保护

温度保护

过流保护

均衡保护

短路保护

bslbatt bms lithium battery

3.安全认证

联合国/运输部 38.3: 八项运输危险测试

UL 2580 :北美汽车用锂离子电池测试( 叉车

UL 1642 :测试用于电子产品供电的锂离子电池的安全性

UL 2771 :测试轻型电动汽车中锂离子电池的安全性(例如 高尔夫球车 、LEV、割草机、踏板车、摩托车、骑乘式 地板机

IEC 62133 :国际电工委员会化学和电气危险测试

IEC 60068 :环境测试

IEC 61000 :电磁兼容性(EMC)

IEC 61683 :测试光伏系统功率调节器的效率

IEC 62477 :电力电子转换系统(PECS),例如 UPS ,PDS, ESS

IEC 62619 :测试工业设备(例如自动导引车、叉车、铁路和船舶)和电子设备中锂离子电池的安全性

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尽管 LiFePO4 的安全性已得到证实,但 BSL 仍提供上述所有认证,以确保您的电池和财产的安全。除了电池化学、BMS以及法规和标准之外,其他一些进步也使锂电池变得安全和普遍,包括保护壳、新的制造技术和安全充电程序。如果您对锂电池有疑问或疑虑,请联系 BSLBATT 的技术专家。