LFP baterije pokazuju znatno bolju otpornost na toplinu od ternarnih litijumskih baterija. Ova prednost je ključna karakteristika njihove sigurnosti i ključno razmatranje u mnogim aplikacijama, kao što su baterije za pohranu energije gdje nisu dozvoljene ternarne litijumske baterije.
Razlike u njihovoj otpornosti na toplinu uglavnom se ogledaju u sljedećim aspektima:
1. Termička stabilnost: Litijum gvožđe fosfat ima jasnu prednost
Hemijska struktura (struktura olivina) litijum željeznog fosfata (LFP) je vrlo stabilna, što mu daje odličnu otpornost na toplinu. Ternarni litijum (NCM/NCA), zbog svog reaktivnijeg hemijskog sastava, skloniji je promenama kristalne strukture na visokim temperaturama.
2. Termalna temperatura: ogromna razlika
Termički bijeg je najopasnije stanje baterije, koje se odnosi na nekontrolirani porast unutrašnje temperature, što na kraju dovodi do požara ili eksplozije. Slijedi poređenje temperatura na kritičnim tačkama termičkog odlaska za obje baterije:
Podaci jasno pokazuju da su "prag požara" i "gornja granica bijega" litijum-željezo-fosfatnih baterija mnogo veći od onih kod ternarnih litijumskih baterija:
| Stavka | Litijum-gvozdeno-fosfatna baterija (LFP) | Ternarna litijumska baterija (NMC/NCA) |
| Temperatura raspadanja materijala katode | Približno. 500–800 stepeni | Približno. 200–300 stepeni |
| Temperatura okidača termičkog pokreta | Iznad približno. 250–300 stepeni | Može se aktivirati na približno. 120–200 stepeni |
| Peak Thermal Runaway Temperature | Približno. 520–620 stepeni | Do 800–920 stepeni |
| {0}}Temperatura početka samozagrijavanja | Viši (približno . 116.5 stepen) | Niže (približno . 65.8 stepen) |
3. Intenzitet sagorevanja: Litijum gvožđe fosfat (LFP) je blaži
Čak iu nesretnom slučaju termičkog bijega, nivoi opasnosti su potpuno različiti:
3.1 Proces sagorevanja: LFP se ne razlaže lako na molekule kiseonika na visokim temperaturama, što rezultira relativno blagim sagorevanjem; dok se ternarni litijumski materijali razlažu u kiseonik na visokim temperaturama, obezbeđujući ubrzivač za sagorevanje, što dovodi do intenzivnijeg požara, čak formirajući mlazni{1}}plamen.
3.2 Otpuštanje gasa: LFP uglavnom oslobađa dim tokom termičkog bijega, obično bez otvorenog plamena. Međutim, ternarne litijumske baterije nasilno izbacuju velike količine zapaljivih tečnosti i čvrstih krhotina, potencijalno zapalivši okolne predmete i prouzrokujući veću štetu.
3.3 Brzina širenja: Test na visoko-nikl (NMC811) ternarnim litijumskim baterijama pokazao je da je njihova brzina širenja toplote 5 puta veća od litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija. To znači da kada se ternarna litijumska baterija izmakne kontroli, vatra se izuzetno brzo širi na susjedne baterije, ostavljajući mnogo kraći prozor za bijeg.
Dok ternarne litijumske baterije ne pokazuju istu otpornost na toplotu kao LFP baterije na nivou materijala, značajan tehnološki napredak u poslednjih nekoliko godina premostio je ovaj jaz kroz inženjering i poboljšanja dizajna{0}}na nivou sistema. Ove mjere uključuju:
• Optimizacija ćelije:koriste monokristalne materijale, visoko{0}}sigurnosne separatore, aditive za zaštitu od prenapunjenosti (kao što su PTC aditivi) i nove{1}}elektrolite otporne na plamen.
• Dizajn modula:postavljanje termoizolacionih materijala kao što je aerogel između ćelija i projektovanje usmerenih ventila i ventila za smanjenje pritiska.
• Integracija sistema:projektovanje ojačanih kućišta baterija i popunjavanje prostora između ćelija i modula sa-otpornim materijalima kao što su termoizolacione mase za zalivanje.
• Sistem upravljanja baterijama (BMS):sprečavanje toplotnog bježanja kroz preciznije praćenje napona, struje i temperature i napredne algoritme.
BMS tester mašinakoristi se za testiranje i verifikaciju performansi sistema za upravljanje baterijama, simulaciju stvarnih uslova rada baterije i automatizaciju testiranja različitih funkcija BMS-a kako bi se osigurala njegova pouzdanost, sigurnost i stabilnost.
Ukratko
Litijum-gvožđe-fosfatne baterije imaju značajnu prednost u otpornosti na visoke-temperature, pokazujući višu temperaturu okidača toplote i blaže sagorevanje.
Međutim, postizanje veće gustine energije zahtijeva mjere za poboljšanje sigurnosti ternarnih litijumskih baterija, dodatno povećavajući cijenu ćelija ternarnih litijumskih baterija. Zbog toga su električna vozila opremljena ternarnim litijumskim baterijama skuplja od onih sa litijum-gvozdeno-fosfatnim baterijama jer je cena veća.
o nama
Acey Intelligentnudi-one stop rješenja za polu-automatske i potpuno-automatske linije za montažu litijumskih baterija koje služe aplikacijama kao što su sistemi za skladištenje energije (ESS), UAV-ovi, e-bicikli, e-skuteri, električni alati i dva- ili tri{6} vozila. Pored toga, kompanija nudi čitav niz opreme za sklapanje baterija, uključujući mašine za ocenjivanje ćelija, mašine za sortiranje baterija, mašine za lepljenje izolacionog papira, CCD testere, ručne i automatske mašine za tačkasto zavarivanje, BMS testere, sveobuhvatne testere baterija i sisteme za testiranje baterija.