锂离子电池:底漆

乍得埃尔摩尔09年2月2021年

说“锂离子”来描述电池类似于使用“燃料”来描述可燃气体和液体。

锂离子为今天的汽车提供了大量的技术,从汽车到移动电话,以及之间的一切。然而,在公共领域,在锂离子技术和许多挥之不去的问题上存在错误信息,恐惧和混乱。什么是不同类型的锂离子化学物质?他们用什么?它安全吗?锂离子如何为我们的手机和我们的汽车供电?

用“锂离子”来描述电池就像用“燃料”来描述可燃气体和液体一样。Fuel可以指汽油、柴油、天然气、丙烷和其他类似的气体或液体。然而,我们大多数人都知道汽油发动机不能用柴油。正如每种油基燃料都有不同的用途一样,每种锂离子的化学配方也有不同的用途。

电池传统上根据其化学命名,如启动我们的汽车或电动手电筒的锌电池的铅酸电池。但是,当第一个锂离子化学在20世纪90年代来到市场时,在独特的物理学后将其命名为电池,而不是过去的传统化学术语。

沃尔塔电力系统 “只要锂离子产品正确设计,它们就像非锂离子产品一样安全。”Volta Power Systems的杰克约翰逊,创始人兼首席执行官

七种锂离子

总的来说,今天市场上的锂电池有七种基本类型:磷酸铁锂、镍锰钴、镍钴铝、锂钛氧化物、锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍钴氧化物。

每个独特的化学化妆品都会导致独特的性质和理想的用途。这些包括能量密度,摄入和能量释放速度,它们如何随时间保持能量,其化学化妆的稳定性等等。

最常见的化学物质之一是磷酸铁锂(LiFePO4),也称为LFP。作为最具消费者可访问的锂离子化学,LFP通常用作传统铅酸电池的替代品,以及广泛的消费电子设备。许多与锂离子一起使用的DIY文章和视频假设LFP是唯一类型的锂离子化学。

锂离子的安全性

涉及到先进的能量存储时,安全是首要任务。随着推进技术,我们认为某种东西的方式也需要进化。例如,美国消防局的国家火灾数据中心于2016年估计,消防部门响应的所有火灾,1/8是公路车辆火灾。这相当于每年超过20万辆的汽车(最多是内燃)火灾,但绝大多数美国人每天都会驾驶它们。

到目前为止,汽油的能量密度大约是市面上最好的锂离子化学物质的30倍,但我们在运输上严重依赖它,几乎不用担心。安全不仅仅是由化学因素决定的:整个系统的设计决定了任何系统的安全性和性能,这就是为什么我们在座位下有14加仑潜在的爆炸性燃料时都能舒适地开车。基于系统的安全设计同样适用于锂离子化学。

因为LFP电池在市场上很常见,所以消费者习惯性地认为LFP电池是最安全的锂离子电池。然而,正如前面提到的,安全并不仅仅与化学有关。美国历史上规模最大的召回之一发生在2016年,原因是lfp驱动的悬浮滑板电池故障。这些设计拙劣的电池过热以至于着火,对消费者构成了重大风险。

像被召回的悬浮滑板这样的产品设计不好,无法安全地控制和管理电池中的化学物质。是整个系统的设计,而不仅仅是能源化学,决定了产品的安全性。只要锂离子产品设计得当,它们就和非锂离子产品一样安全,如果不是更安全的话。

伏特电源组 Volta Power System的能量包采用了镍锰钴锂离子电池,并封装在一个防水的铝外壳中。

继续教育

由于世界继续向锂离子转向所有电力应用的先进能源解决方案,因此对技术化学,使用和限制的持续教育至关重要。

本文由杰克约翰逊,Volta电力系统的创始人和首席执行官写。这篇文章最初发表在2月份的《柴油进步》杂志上,作为《新动力进步》增刊的一部分。

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