什么?扎针才能测试爱情有没有安全感( 二 )


为什么偏偏是刀片电池?

锂电池就像是一个修炼爱情的熔炉 , 在充放电的过程中 , 电子和锂离子就是一对不离不弃的恋爱CP , 不停地彼此追逐、相遇 。
【什么?扎针才能测试爱情有没有安全感】
什么?扎针才能测试爱情有没有安全感
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电子和锂离子追逐、相遇 | 动画视频

不过 , 爱情里的事儿哪那么简单 , 不然那些教你修炼爱情的书也不会常年挂在畅销榜了 。 即使电子和锂离子已经相伴多年 , 它们的恋爱往往也是危机四伏 , 比如视频里出现的磨合不来(受到撞击)、瞬间头脑发热(高温)、太过腻歪导致挺不过七年之痒(过充) , 甚至是下刀子(针刺实验)
, 让拥有一段安全的爱情难上加难 。

这些危机 , 其实都是会引发电池短路 , 影响电池安全性能的考验
。 回想一下你和对象(如果有的话)吵架之前 , 那一定是暗潮涌动 , 往往争吵后才反应过来“是不是不应该” 。 电池也一样 , 当车载锂电池短路发热时 , 会发生一种累积的、互相增强的作用 , 最终导致电池损坏 。


什么?扎针才能测试爱情有没有安全感
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红外摄像下热失控的电池 | giphy.com

今天主流的锂电池全称是锂离子电池 , 它们的正极材料一般使用的是三元材料(镍盐、钴盐、锰盐三种复合正极材料被称为三元)和磷酸铁锂 。 其中 , 三元锂电池不仅含着金钥匙出身(钴盐属于稀有金属) , 加上能量密度优秀 , 单电芯能量密度能达到250Wh/kg左右 , 相比磷酸铁锂 , 它可以说是许多新能源汽车上的“新贵” 。

不过 , 富家子弟一般都有脾气 , 有的甚至还是“暴脾气” , 三元锂电池也一样 。 当锂离子和电子这对CP发生矛盾时会迅速升温 , 场面就很难hold住——电池内部短路 , 温度会攀升到200-300度 , 可能会引发三元材料的分解释氧 , 加剧反应 , 最终导致燃烧、爆炸的失控场面 。 这样的爱情 , 要不起要不起!

什么?扎针才能测试爱情有没有安全感
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钴酸锂(蓝线)、三元锂(绿线)和磷酸铁锂电池(红线)的热失控温度对比 | 参考资料[2]

而磷酸铁锂(LiFePO4))电池
, 出现的时间则更早一些 , 是诺奖得主——足够好先生(John B. Goodenough)在75岁高龄时拿出的秘密武器 。


我们称它为老铁(误) , 因为它的晶体中有非常稳固的P-O键 , 难以分解
。 所以在针刺实验中“老铁”的反应并不是很剧烈 , 拥有非常好的安全性 。 同时 , 由于结构稳定 , 磷酸铁锂电池的循环寿命可以达到3500次以上 , 就算一天一充 , 电池的使用寿命也可长达十年以上 。


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磷酸铁锂晶体结构 , 球棍模型就很稳 , 其中白色的圆球表示锂原子 , 红色表示氧原子 , 紫色表示磷原子 , 黄色表示铁原子 | 参考资料[3]

尽管优点多多 , 但磷酸铁锂电池有一个硬伤 , 就是储电能力有点弱鸡 , 单电芯能量密度最高仅有190Wh/kg 。 综合上述因素 , 磷酸铁锂电池这个“老实人”目前更多被用于公共交通序列的电动车上 。


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