通过热失控触发温度、能量与产气的实测对比明确钠电是否更安全
Lorraine · 发布于 2026/10/20 · 更新于 2026/10/20
Lorraine2026/10/20
钠电更安全几乎是市场默认的卖点,但这句判断需要拿实测数据来检验。有学者在氮气充满的定容密封舱中,对 50 Ah 钠离子电池(NIB)、磷酸铁锂(LFP)、NCM523 与 NCM622 做了热失控对比实验,结论并不简单:钠电在若干维度确有优势,但在"是否容易被点燃、是否容易爆炸"上,并不占便宜。 一、临界温度:钠电居中,不是最高 热失控临界表面温度排序为:LFP 346 °C > 钠电 292 °C > NCM523 290 °C > NCM622 281 °C。也就是说,钠电的临界温度略高于高镍三元,但明显低于磷酸铁锂——它比高镍稳,却不如 LFP 稳。 二、触发能量:钠电最低,意味着"更容易被点燃" 触发放热能量上,钠电最低仅 158 kJ,LFP 最高达 592.8 kJ。触发能量越低,说明越少的滥用能量就能把电池推入热失控。换言之,钠电一旦被有效触发,其"点火门槛"更低。 请评委老师见附图1 四体系热失控临界表面温度(柱)与触发放热能量(线,仅报告 LFP/钠电)(Qi et al., Batteries 2025) 三、产气与可燃性:富氢 + 最低 LFL,爆炸风险反而最高 四类电池热失控产气以 CO₂、H₂、CO、CH₄、乙烯、丙烯、乙烷为主。可燃气体构成差异明显:NCM622、NCM523 以 CO 为主(体积分数 35%、29%),而 LFP 与钠电以 H₂ 为主(44%、30%)。关键在于——钠电的下可燃极限(LFL)最低,意味着其泄放气体最容易被引燃,爆炸风险在这几类体系中反而最高。 请评委老师见附图2 主导可燃气体及其体积分数:钠电富氢、LFL 最低(Qi et al., Batteries 2025) 四、结论:把"更安全"改成"安全边界不同" 综合看,钠电的相对优势在于不含钴镍、正极高温释氧倾向低,热稳定性优于高镍三元;但"触发能量低 + 产气富氢 + LFL 最低"三点叠加,说明它在被有效触发的场景下并不更宽容。正确的表述不是"钠电更安全",而是"钠电的安全边界与锂电不同"——它需要自己的热管理、泄爆与可燃气体处置设计。这一判断与加速量热(Yue et al., PSEP 2024)、大容量产气对比(Zhang et al., J. Power Sources 2026)、26700 圆柱热/气特性(Huang et al., J. Power Sources 2025)及圆柱泄喷行为量化(Fedoryshyna et al., J. Power Sources 2024)的结论方向一致。 参考文献 [1] Qi C, Wang H, Li M, Li C, Li Y. Research on the Thermal Runaway Behavior and Flammability Limits of Sodium-Ion and Lithium-Ion Batteries. Batteries, 2025, 11(1): 24. DOI: 10.3390/batteries11010024 [2] Yue Y, Jia Z, Li Y, Wen Y. Thermal runaway hazards comparison between sodium-ion and lithium-ion batteries using accelerating rate calorimetry. Process Safety and Environmental Protection, 2024, 189: 61–70. DOI: 10.1016/j.psep.2024.06.032 [3] Zhang Y, Mo T, Wu X, Yu H, Mao B. Comparative study of gas generation during thermal runaway in high-capacity sodium-ion batteries and lithium iron phosphate batteries. Journal of Power Sources, 2026, 662: 238780. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2025.238780 [4] Huang X, Jing H, Yang M, Lu H, Xue F. Comparative study on thermal and gas characteristics of 26700 sodium-ion and lithium-ion batteries. Journal of Power Sources, 2025, 631: 236270. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2025.236270 [5] Fedoryshyna Y, Schaeffler S, Soellner J, Gillich E, Jossen A. Quantification of venting behavior of cylindrical lithium-ion and sodium-ion batteries during thermal runaway. Journal of Power Sources, 2024, 615: 235064. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2024.235064
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