磷酸鐵鋰電池技術(shù)及應(yīng)用場(chǎng)景介紹
在新能源使用的電池中，除了三元鋰電池，還會(huì)使用磷酸鐵鋰電池，今天帶大家認(rèn)識(shí)一下磷酸鐵鋰電池的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。
工作原理
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。
意義
金屬交易市場(chǎng)，鈷(Co)最貴，并且存儲(chǔ)量不多，鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜，而鐵(Fe)存儲(chǔ)量較多。正極材料的價(jià)格也與這些金屬的價(jià)格行情一致。因此，采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應(yīng)是挺便宜的。它的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境環(huán)保無(wú)污染。
作為充電電池的要求是：容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環(huán)性能、輸出電壓穩(wěn)定、能大電流充放電、電化學(xué)穩(wěn)定性能、使用中安全(不會(huì)因過(guò)充電、過(guò)放電及短路等操作不當(dāng)而引起燃燒或爆炸)、工作溫度范圍寬、無(wú)毒或少毒、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。采用LiFePO4作正極的磷酸鐵鋰電池在這些性能要求上都不錯(cuò)，特別在大放電率放電(5——10C放電)、放電電壓平穩(wěn)上、安全上(不燃燒、不爆炸)、壽命上(循環(huán)次數(shù))、對(duì)環(huán)境無(wú)污染上，它是最好的，是目前最好的大電流輸出動(dòng)力電池。
結(jié)構(gòu)與工作原理
LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開(kāi)，但鋰離子Li可以通過(guò)而電子e-不能通過(guò)，右邊是由碳(石墨)組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝。
LiFePO4電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子Li通過(guò)聚合物隔膜向負(fù)極遷移;在放電過(guò)程中，負(fù)極中的鋰離子Li通過(guò)隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來(lái)回遷移而命名的。
磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)
1、磷酸鐵鋰電池的壽命長(zhǎng)，循環(huán)壽命在2000次以上。在同樣的條件下，磷酸鐵鋰電池可使用7到8年的時(shí)間。2、使用安全。磷酸鐵鋰電池經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試，即使在交通事故中也不會(huì)發(fā)生爆炸。3、充電快速。使用專用充電器，1.5C充電40分鐘即可以使電池充滿。4、磷酸鐵鋰電池耐高溫，磷酸鐵鋰電池?zé)犸L(fēng)值可以達(dá)到350到500攝氏度。5、磷酸鐵鋰電池的容量大。6、磷酸鐵鋰電池沒(méi)有記憶效應(yīng)。7、磷酸鐵鋰電池綠色環(huán)保，無(wú)毒，無(wú)污染，原材料來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜。
磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)
1、磷酸鐵鋰電池正極的振實(shí)密度小，密度一般在0.8到1.3左右。體積大。2、導(dǎo)電性能差，鋰離子擴(kuò)散速度慢，高倍充放電時(shí)，實(shí)際的比容量低。3、磷酸鐵鋰電池的低溫性能差。4、磷酸鐵鋰電池單個(gè)電池的壽命長(zhǎng)，在2000次左右，但是磷酸鐵鋰電池組的壽命短，一般在500次左右。
磷酸鐵鋰電池的的應(yīng)用領(lǐng)域
大型電動(dòng)車輛：公交車、電動(dòng)汽車、景點(diǎn)游覽車及混合動(dòng)力車等;輕型電動(dòng)車：電動(dòng)自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動(dòng)輪椅等;電動(dòng)工具：電鉆、電鋸、割草機(jī)等;遙控汽車、船、飛機(jī)等玩具;
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