LFP baterije pokazuju značajno bolju otpornost na toplinu od ternarnih litijevih baterija. Ova je prednost ključna karakteristika njihove sigurnosti i ključno razmatranje u mnogim primjenama, kao što su baterije za pohranu energije gdje trostruke litijeve baterije nisu dopuštene.
Razlike u njihovoj otpornosti na toplinu uglavnom se ogledaju u sljedećim aspektima:
1. Toplinska stabilnost: litij željezo fosfat ima jasnu prednost
Kemijska struktura (struktura olivina) litij željeznog fosfata (LFP) vrlo je stabilna, što mu daje izvrsnu otpornost na toplinu. Ternarni litij (NCM/NCA), zbog svog reaktivnijeg kemijskog sastava, skloniji je promjenama kristalne strukture na visokim temperaturama.
2. Toplinska izlazna temperatura: velika razlika
Toplinski bijeg je najopasnije stanje baterije, a odnosi se na nekontrolirani porast unutarnje temperature, što u konačnici dovodi do požara ili eksplozije. Slijedi usporedba temperatura na kritičnim točkama toplinskog odlaska za obje baterije:
Podaci jasno pokazuju da su "prag požara" i "gornja granica bježanja" litij željezo fosfatnih baterija puno viši od onih za ternarne litijeve baterije:
| Artikal | Litij željezo fosfatna baterija (LFP) | Ternarna litijeva baterija (NMC/NCA) |
| Temperatura raspadanja katodnog materijala | Približno. 500–800 stupnjeva | Približno. 200–300 stupnjeva |
| Temperatura okidača toplinskog bježanja | Iznad približno. 250–300 stupnjeva | Može se aktivirati na približno. 120–200 stupnjeva |
| Vršna toplinska odbjegla temperatura | Približno. 520–620 stupnjeva | Do 800-920 stupnjeva |
| Početna temperatura-samozagrijavanja | Više (približno . 116.5 stupanj ) | Niže (približno . 65.8 stupanj) |
3. Intenzitet izgaranja: litij željezo fosfat (LFP) je blaži
Čak i u nesretnom slučaju toplinskog bježanja, razine opasnosti su potpuno različite:
3.1 Proces izgaranja: LFP se ne razgrađuje lako na molekule kisika na visokim temperaturama, što rezultira relativno blagim izgaranjem; dok se ternarni litijevi materijali razgrađuju u kisik na visokim temperaturama, dajući ubrzivač za izgaranje, što dovodi do intenzivnije vatre, čak stvarajući plamen-nalik mlazu.
3.2 Oslobađanje plina: LFP uglavnom oslobađa dim tijekom toplinskog odlaska, obično bez otvorenog plamena. Ternarne litijeve baterije, međutim, nasilno izbacuju velike količine zapaljivih tekućina i krutog otpada, potencijalno zapaljujući okolne objekte i uzrokujući veću štetu.
3.3 Brzina širenja: Ispitivanje ternarnih litijevih baterija s visokim-niklom (NMC811) pokazalo je da je njihova brzina širenja topline 5 puta veća od brzine litij-željezo-fosfatnih baterija. To znači da kada trojna litijska baterija izmakne kontroli, vatra se izuzetno brzo širi na susjedne baterije, ostavljajući mnogo kraći prozor za bijeg.
Dok ternarne litijeve baterije ne pokazuju istu otpornost na toplinu kao LFP baterije na razini materijala, značajan tehnološki napredak posljednjih godina premostio je ovaj jaz kroz inženjerska i-poboljšanja dizajna na razini sustava. Ove mjere uključuju:
• Optimizacija ćelije:upotrebom monokristalnih materijala, visoko{0}}sigurnosnih separatora, aditiva za zaštitu od prekomjernog punjenja (kao što su PTC aditivi) i novih-elektrolita koji usporavaju plamen.
• Dizajn modula:postavljanje materijala za toplinsku izolaciju kao što je aerogel između ćelija i projektiranje ventila za usmjereno odzračivanje i ventila za smanjenje tlaka.
• Integracija sustava:dizajniranje ojačanih kućišta baterijskog paketa i ispunjavanje prostora između ćelija i modula materijalima otpornim na{0}}vatru kao što su toplinsko izolacijske smjese za posuđe.
• Sustav upravljanja baterijom (BMS):sprječavanje toplinskog odlaska kroz preciznije praćenje napona, struje i temperature te napredne algoritme.
BMS tester strojkoristi se za testiranje i provjeru performansi sustava za upravljanje baterijama, simulaciju stvarnih uvjeta rada baterije i automatiziranje testiranja različitih funkcija BMS-a kako bi se osigurala njegova pouzdanost, sigurnost i stabilnost.
Ukratko
Litij-željezo-fosfatne baterije imaju značajnu prednost u otpornosti na visoke -temperature, pokazujući višu toplinsku temperaturu okidanja i blaže izgaranje.
Međutim, postizanje veće gustoće energije zahtijeva mjere za poboljšanje sigurnosti ternarnih litijevih baterija, dodatno povećavajući troškove ternarnih litijevih baterijskih ćelija. Stoga su električna vozila opremljena ternarnim litijskim baterijama skuplja od onih s litij željezo fosfatnim baterijama jer je cijena veća.
o nama
Acey Inteligentninudi-rješenja na jednom mjestu za polu-automatske i potpuno-automatske montažne linije paketa litijskih baterija koje opslužuju aplikacije kao što su sustavi za pohranu energije (ESS), UAV-ovi, e-bicikli, e-skuteri, električni alati i vozila na dva- ili tri-kotača. Osim toga, tvrtka nudi cijeli niz opreme za sastavljanje baterijskih paketa, uključujući strojeve za ocjenjivanje ćelija, strojeve za sortiranje baterija, strojeve za lijepljenje izolacijskog papira, CCD testere, ručne i automatske strojeve za točkasto zavarivanje, BMS testere, sveobuhvatne testere baterija i sustave za testiranje baterijskih paketa.