Az LFP akkumulátorok lényegesen jobb hőállóságot mutatnak, mint a háromkomponensű lítium akkumulátorok. Ez az előny biztonságuk alapvető jellemzője, és számos alkalmazásban kulcsfontosságú szempont, például energiatároló akkumulátorok esetében, ahol a háromkomponensű lítium akkumulátorok nem megengedettek.
A hőállóságuk különbségei elsősorban a következő szempontokban mutatkoznak meg:
1. Hőstabilitás: A lítium-vas-foszfátnak egyértelmű előnye van
A lítium-vas-foszfát (LFP) kémiai szerkezete (olivin szerkezete) nagyon stabil, így kiváló hőállóságot biztosít. A háromkomponensű lítium (NCM/NCA) reaktívabb kémiai összetétele miatt hajlamosabb a kristályszerkezeti változásokra magas hőmérsékleten.
2. Termikus kifutó hőmérséklet: óriási különbség
A termikus kifutás az akkumulátor legveszélyesebb állapota, amely a belső hőmérséklet ellenőrizetlen emelkedésére utal, ami végül tűzhöz vagy robbanáshoz vezet. Az alábbiakban összehasonlítjuk a hőmérsékleteket a kritikus hőmérsékleti pontokon mindkét akkumulátor esetében:
Az adatok egyértelműen azt mutatják, hogy a lítium-vas-foszfát akkumulátorok "tűzküszöbe" és "kifutási felső határa" sokkal magasabb, mint a háromkomponensű lítium akkumulátoroké:
| Tétel | Lítium-vas-foszfát akkumulátor (LFP) | Háromkomponensű lítium akkumulátor (NMC/NCA) |
| Katód anyag bomlási hőmérséklete | Kb. . 500–800 fok | Kb. . 200–300 fok |
| Thermal Runaway trigger hőmérséklet | Kb.{0}}–300 fok felett | Körülbelül . 120–200 fokon aktiválható |
| Csúcs termikus kifutó hőmérséklet | Kb. . 520–620 fok | 800-920 fokig |
| Ön-Fűtés kezdeti hőmérséklete | Felsőfokú (körülbelül . 116.5 fok) | Alsó (kb. . 65.8 fok) |
3. Az égés intenzitása: A lítium-vas-foszfát (LFP) enyhébb
Még a szerencsétlen hőkifutás esetén is teljesen eltérő a kettő veszélyi szintje:
3.1 Égési folyamat: Az LFP nem bomlik könnyen oxigénmolekulákra magas hőmérsékleten, ami viszonylag enyhe égést eredményez; míg a háromkomponensű lítium anyagok magas hőmérsékleten oxigénné bomlanak, gyorsítót adva az égésnek, ami intenzívebb tüzet eredményez, és akár sugárszerű lángot is képez.
3.2 Gázkibocsátás: Az LFP főként hőkifutás közben bocsát ki füstöt, általában nyílt láng nélkül. A háromkomponensű lítium akkumulátorok azonban hevesen nagy mennyiségű gyúlékony folyadékot és szilárd törmeléket lövellnek ki, ami meggyújthatja a környező tárgyakat, és nagyobb károkat okozhat.
3.3 Szórási sebesség: A nagy -nikkel (NMC811) háromkomponensű lítium akkumulátorokon végzett teszt kimutatta, hogy a hőkifutási sebességük ötszöröse a lítium-vas-foszfát akkumulátorokénak. Ez azt jelenti, hogy amint egy háromkomponensű lítium akkumulátor kicsúszik az irányítás alól, a tűz rendkívül gyorsan átterjed a szomszédos akkumulátorokra, így sokkal rövidebb a menekülési ablak.
Míg a háromkomponensű lítium akkumulátorok anyagi szinten nem mutatnak ugyanolyan hőállóságot, mint az LFP akkumulátorok, az elmúlt években bekövetkezett jelentős technológiai fejlesztések mérnöki és rendszerszintű tervezési{0}}fejlesztések révén áthidalták ezt a szakadékot. Ezek az intézkedések a következők:
• Cella optimalizálás:monokristályos anyagokat, nagy{0}}biztonságú elválasztókat, túltöltés elleni védő adalékokat (például PTC-adalékokat) és új égéskésleltető elektrolitokat{1}} alkalmazva.
• Modul tervezés:hőszigetelő anyagok, például aerogél elhelyezése a cellák között, valamint irányított légtelenítő és nyomáshatároló szelepek tervezése.
• Rendszerintegráció:megerősített akkumulátorcsomag-burkolatok tervezése, valamint a cellák és modulok közötti terek kitöltése tűzkésleltető anyagokkal-, például hőszigetelő tömítőanyagokkal.
• Akkumulátorkezelő rendszer (BMS):pontosabb feszültség-, áram- és hőmérsékletfigyelés, valamint fejlett algoritmusok révén megakadályozza a termikus kifutást.
BMS teszter gépaz akkumulátor-felügyeleti rendszerek teljesítményének tesztelésére és ellenőrzésére, a valós akkumulátor működési feltételek szimulálására, valamint a BMS különböző funkcióinak tesztelésének automatizálására szolgál a megbízhatóság, a biztonság és a stabilitás biztosítása érdekében.
Összefoglalva
A lítium-vas-foszfát akkumulátorok jelentős előnye a magas{0}}hőmérsékletállóság, magasabb hőkioldási hőmérsékletet és enyhébb égést mutatnak.
A nagyobb energiasűrűség eléréséhez azonban olyan intézkedésekre van szükség, amelyek javítják a háromkomponensű lítium akkumulátorok biztonságát, tovább növelve a háromkomponensű lítium akkumulátorcellák költségét. Ezért a háromkomponensű lítium akkumulátorral felszerelt elektromos járművek drágábbak, mint a lítium-vas-foszfát akkumulátorokkal felszereltek, mivel a költségek magasabbak.
rólunk
Acey Intelligensegy-megoldásokat kínál félautomata és teljesen-automata lítium akkumulátorcsomag-összeszerelő sorokhoz, amelyek olyan alkalmazásokat szolgálnak ki, mint az energiatároló rendszerek (ESS), az UAV-k, az e-kerékpárok, az e-robogók, az elektromos szerszámok és a két- vagy három-kerekű járművek. Ezenkívül a vállalat az akkumulátorcsomag-összeszerelő berendezések teljes skáláját kínálja, beleértve a cellaosztályozó gépeket, az akkumulátor-válogató gépeket, a szigetelőpapír ragasztógépeket, a CCD-tesztelőket, a kézi és automatikus ponthegesztőgépeket, a BMS-tesztelőket, az akkumulátor-tesztelőket és az akkumulátorcsomag-tesztelő rendszereket.