与磷酸铁锂材料相比,不等量型三元材料存在更大的安全隐患。那么,三元材料安全问题解决方案有哪些呢?
一、选择安全性能最优配比的三元材料
我们都知道,三元材料中的镍含量越高,能量密度越大,正极热稳定性越差,安全性能越低,这主要因为:
a.镍所占的比例较高,材料制备过程中更不容易形成完整的层状结构,更倾向于提高能量密度;b.锰的比例较低,镍钴锰材料的结构稳定性越差;c.当镍和锰的比例为1:1时,镍和锰同时为稳定性最高的正2价和正4价。
所以,在大容量三元电池中,111三元安全性最好。
二、改性三元材料
1、将三元材料改善类似于钴酸锂的一次颗粒,原因如下:
a.微米级的一次颗粒具有更完整的层状结构,更好的循环稳定性与安全性能;b.粒径较大的一次颗粒具有更好的动力学稳定性,因为纳米级材料有很高的活性,较低的稳定性和安全性,所以才得提到微米级;c.将粒径做大能降低了比表面积,减少材料因与电解液的接触造成的副反应对于材料结构的破坏,对于循环和材料稳定性都很有帮助。
2、将三元材料做得如锰酸锂一样耐高温
a.降低电池充电上限电压:目前国内已解决了35Ah三元电池的安全问题,其充电上限电压为4.1V,对整个电池体系的稳定性都有一定帮助;b.通过做聚合物纯三元电池来提高电池安全性能;c.使用陶瓷隔膜。