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磷酸鐵鋰電池擁有哪些工作原理

鉅大LARGE  |  點擊量:1605次  |  2018年07月21日  

磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。


鋰離子電池的正極為磷酸鐵鋰材料,其安全性能與循環(huán)壽命有較大優(yōu)勢,這些也正是動力電池最重要的技術(shù)指標之一。1C充放循環(huán)壽命可做到2000次,穿刺不爆炸,過充時不容易燃燒和爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易并串聯(lián)使用。


磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。從材料的原理上講,磷酸鐵鋰也是一種嵌入、脫嵌過程,這一原理與鈷酸鋰,錳酸鋰完全相同。


1介紹


磷酸鐵鋰電池屬于鋰離子二次電池,一個主要用途是用于動力電池,相對NI-MH、Ni-Cd電池有很大優(yōu)勢。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

磷酸鐵鋰電池充放電效率較高,倍率放電情況下充放電效率可達90%以上,而鉛酸電池約為80%。


2八大優(yōu)勢


安全性能的改善


磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì),因此擁有良好的安全性。有報告指出,實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象,但未出現(xiàn)一例爆炸事件,而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數(shù)倍的高電壓充電,發(fā)現(xiàn)依然有爆炸現(xiàn)象。雖然如此,其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池,已大有改善。


壽命的改善

無人船智能鋰電池
IP67防水,充放電分口 安全可靠

標稱電壓:28.8V
標稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。


長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右,最高也就500次,而磷酸鐵鋰動力電池,循環(huán)壽命達到2000次以上,標準充電(5小時率)使用,可達到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”,最多也就1~1.5年時間,而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用,理論壽命將達到7~8年。綜合考慮,性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電,在專用充電器下,1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿,起動電流可達2C,而鉛酸電池無此性能。


高溫性能好


磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣(-20C--+75C),有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃,而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。


大容量


具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。單體容量為5AH-1000AH。


無記憶效應(yīng)


可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低于額定容量值,這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池無此現(xiàn)象,電池無論處于什么狀態(tài),可隨充隨用,無須先放完再充電。


重量輕


同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3。


環(huán)保


該電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認證通過),無污染,符合歐洲RoHS規(guī)定,為絕對的綠色環(huán)保電池證。所以鋰電池之所以被業(yè)界看好,主要是環(huán)??剂?,因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計劃,成為國家重點支持和鼓勵發(fā)展的項目。隨著中國加入WTO,中國電動自行車的出口量將迅速增大,而進入歐美的電動自行車已要求配備無污染電池。


但有專家表示,鉛酸電池造成的環(huán)境污染,主要發(fā)生在企業(yè)不規(guī)范的生產(chǎn)過程和回收處理環(huán)節(jié)。同理,鋰電池屬于新能源行業(yè)不錯,但它也不能避免重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學物質(zhì),所以有可能會產(chǎn)生兩種污染:一是生產(chǎn)工程中的工藝排泄物污染;二是報廢以后的電池污染。


磷酸鐵鋰電池也有其缺點:例如低溫性能差,正極材料振實密度小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池,因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。而用于動力電池時,磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣,需要面對電池一致性問題。


動力電池的對比


目前最有希望應(yīng)用于動力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)和鎳鈷錳酸鋰(Li(Ni,Co,Mn)O2)三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和價格波動大等原因,普遍認為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流,但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內(nèi)混合使用。


行業(yè)應(yīng)用


涂碳鋁箔為鋰電產(chǎn)業(yè)帶來技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)提升;提升鋰電產(chǎn)品性能,改善放電倍率。


隨著國內(nèi)電池廠商對電池性能要求的日益提高,國內(nèi)普遍認同新能源電池材料:導(dǎo)電材料、導(dǎo)電涂層鋁箔、銅箔。


其優(yōu)勢在于:在處理電池材料的時候,常擁有高倍率充放電性能好,較大比容量,但循環(huán)穩(wěn)定性較差,衰減較為嚴重等原因,不得不做取舍放棄。


這是個神奇的涂層,將電池的性能提高,帶入新紀元。

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