铁锂电池安全问题

铁锂电池，并非像网上有些朋友说的那样安全。一样会发生爆炸的危险。技术就要求实话实说，要有严谨性。

磷酸铁锂电池26650-3AH进行3C10V过充,结果电池发生爆炸。重复测试,结果相近。

(注，该实验是对某未成形产品的实验，并且，述说人不能提供照片)

当锂电池大电流充放电时，电池内部持续升温，活化过程中所产生的气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度，如外壳有伤痕，即会破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。 所以，大家使用时，一定要注意安全。

但是在正常的使用过程中，一般会使用电池管理系统对动力锂电池进行保护，所以几乎没有爆炸现象。但是对于手机电池，由于保护措施不到位，反而更容易发生爆炸。

1990年，索尼公司率先在实验室推出了以LiCoO2为正极材料的锂离子电池，并于1991年开始产业化生产。与传统的铅酸蓄电池相比，锂离子电池在工作电压、能量密度、循环寿命等方面都具有显著优势。所以， 在过去的二十年间锂离子电池被广泛应用于便携电子设备、电动工具等领域。而近几年，随着全球对节能减排的关注，锂离子电池也逐渐被应用于通信、国家电网以及电动汽车等多种行业。对于通信电源行业节能减排来说，要求蓄电池体积更小、重量更轻、寿命更长、更耐高温、维护更容易、性能更稳定、更环保等，因此为了顺应这些需求，锂离子电池也正逐渐向大容量电池方向转变，通信用磷酸铁锂电池应运而生。abc铁锂电池是锂电池家族中的一类电池,正极材料主要为磷酸铁锂材料.又简称为锂铁电池。

磷酸铁锂电池其实就是以磷酸铁锂为正极资料的锂离子电池，而关于锂离子电池来说，正极资料分好多种如钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元资料、磷酸铁锂等，其间磷酸铁锂是当今锂电工业中最常用的一种资料。

磷酸铁锂电池由铝箔与电池正极联接，左面是聚合物的隔阂它把正极与负极离隔，但锂离子Li 可以始末而电子e-不能始末，右边是由碳组成的电池负极，由铜箔与电池的负极联接，电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装，LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li 始末聚合物隔阂向负极搬迁;在放电进程中，负极中的锂离子Li 始末隔阂向正极搬迁，锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回搬迁而命名的。

锂离子电池作业原理，电池充电时，Li 从磷酸铁锂晶体的010面搬迁到晶体外表，在电场力的效果下，进入电解液，穿过隔阂，再经电解液搬迁到石墨晶体的外表，然后嵌入石墨晶格中，锂离子从磷酸铁锂脱嵌后，磷酸铁锂转化成磷酸铁;电池放电时，Li 从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔阂，再经电解液搬迁到磷酸铁锂晶体的外表，然后重新经010面嵌入到磷酸铁锂的晶格内，再经导电体流到磷酸铁锂正极而开始放电。

对准磷酸铁锂电池正负极的导电而言，必须在电池的正负极中参加导电剂，使之在电池的活性资猜中构成，在理论描绘进程中和理论出产进程中，如何结束上述三个等式，还需要描绘一系列的试验来进行验证，树立数学模型或许树立履历公式，然后始末这些模型或许公式来进行锂离子电池的描绘。

当时，国内的锂离子电池技能老到，以具有世界领先级水平，当时业界仍是注重于以磷酸铁锂资料为正极的锂离子电池，也有不少国家研发了新的锂离子电池资料，仅仅当时并没有规模化出产，有学者指出，至少在10内磷酸铁锂正极资料是打开的干流工业。

1、效率输出:标准放电为2~5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电(10S)可达20C;

2、温时性能良好:外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃。

3、电池的安全性，有一定的改善，但不彻底，还有危险性。

4、好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95%;

5、放电到零伏也无安全问题;

6、快速充电;

7、成本低;

8、环境无污染。

磷酸铁锂动力电池(以下简称锂铁电池)作为铁电池的一种，一直受到业界朋友的广泛关注(也有人说锂铁电池其实就是锂离子电池的一种)。就铁电池而言，它可以分为高铁电池和铁锂电池，今天我们以型号为STL18650的铁锂电池为例，来具体说明一下铁锂的电池的放电特性及寿命。

STL18650的锂铁电池(容量为1100mAh)在不同的放电率时其放电特性如图2所示。最小的放电率为0.5C，最大的放电率为10C，五种不同的放电率形成一组放电曲线。由图1中可看出，不管哪一种放电率，其放电过程中电压是很平坦的(即放电电压平稳，基本保持不变)，只有快到终止放电电压时，曲线才向下弯曲(放电量达到800mAh以后才出现向下弯曲)。在0.5~10C的放电率范围内，输出电压大部分在2.7~3.2V范围内变化。这说明该电池有很好的放电特性。

图1 STL18650的放电特性

容量为1000mAh的STL18650在不同的温度条件下(从-20~+40℃)的放电曲线如图2所示。如果在23℃时放电容量为100%，则在0℃时的放电容量降为78%，而在-20℃时降到65%，在+40℃放电时其放电容量略大于100%。

从图3中可看出，STL18650锂铁电池可以在-20℃下工作，但输出能量要降低35%左右。

图2 STL18650在多温度条件下的放电曲线

STL18650的充放电循环寿命曲线如图4所示。其充放电循环的条件是:以1C充电率充电，以2C放电率放电，历经570次充放电循环。从图3的特性曲线可看出，在经过570次充放电循环，其放电容量未变，说明该电池有很高的寿命。

图3 STL18650的充放电循环寿命曲线

过放电到零电压试验

采用STL18650(1100mAh)的锂铁动力电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满，然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组存放7天，另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满，然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。

试验的结果是，零电压存放7天后电池无泄漏，性能良好，容量为100%;存放30天后，无泄漏、性能良好，容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环，容量又恢复到100%。

这试验说明该电池即使出现过放电(甚至到0V)，并存放一定时间，电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。

最近，有关新型电池取得进展、有望取代传统锂电池的报道接连不，让我们看到了手机、平板拥有更长续航时间的希望，不过可惜大部分都停留在实验室研究阶段，何时乃至能否大规模投入商用都不好说。2012年8月，新能源公司Deboch TEC.GmbH又带来了一种更接近现实的新能源技术:含铁的锂电池。

Deboch TEC.GmbH公布的磷酸铁锂电池技术白皮书显示，在使用复合纳米材料后，单节32650规格(直径32mm/长度65mm)电芯的能量密度能够提升到6000mAh，与当前业界32650规格单节5000mAh的规格相比，同等体积提升了足足1000mAh，也就是20%之多，1节就能给iPhone 4S手机反复充电差不多4次。

更令人欣喜的是，在单颗低倍率充放电环境下使用，这种电池在循环使用多达3000次后，电量依旧保持在80%左右，而普通锂电池循环充电500次左右就这德行了。按照每3天充放电一次计算，可以连续使用24年之久，是名符其实的长寿电池。

这种新型电池技术可以广泛应用于便携移动电源、小型UPS、笔记本电池、汽车电瓶等各种设备，而且针对不同使用环境，Deboch TEC.GmbH还按照循环充电次数的差异使用了不同的电芯颜色:面向军工级的为金色，循环次数为3000次;民用汽车领域中使用蓝色，2500次;绿色的、2000次的适用于小型便携式移动设备。