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磷酸鐵鋰的特性


從正負極材料鋰電池還分為:鈷酸鋰(LiCoO2)電池、錳酸鋰(LiMn2O4),磷酸鐵鋰電池


 Sony公司推出的第一塊鋰電池中,正極材料是鈷酸鋰,負極材料為碳。其中,決定電池的可充電最大容量及開路電壓的主要是正極材料。 


磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰電池。鋰電池的正極材料有很多種,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)鋰電池使用的正極材料,而其它正極材料由于多種原因,目前在市場上還沒有大量生產(chǎn)。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰電池。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。磷酸鐵鋰電池是用來做鋰二次電池的, 現(xiàn)在主要方向是動力電池,相對NI-MH,Ni-Cd電池有很大優(yōu)勢。


磷酸鐵鋰電池的特性


1、超長壽命


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,將達到7-8年。綜合考慮,性能價格比將為鉛酸電池的4倍以上。


2、使用安全


磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題,鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈的碰撞下會產(chǎn)生爆炸對消費者的生命安全構(gòu)成威脅,而磷酸鐵鋰以經(jīng)過嚴格的安全測試即使在最惡劣的交通事故中也不會產(chǎn)生爆炸。


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,而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。


3、耐高溫


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。


4、容量


具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。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。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。 


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。該電池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。


5、無記憶效應


鋰動力電池的性能主要取決于正負極材料,磷酸鐵鋰作為鋰電池材料是近幾年才出現(xiàn)的事,國內(nèi)開發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的,這些也正是動力電池最重要的技術(shù)指標。1C充放循環(huán)壽命達2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒,穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰電池更易串聯(lián)使用。以滿足電動車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價格便宜,壽命長等優(yōu)點,是新一代鋰電池的理想正極材料。


鋰電池的正極為磷酸鐵鋰材料。這種新材料不是以往的鋰電池正極材LiCoO2;LiMn2O4;LiNiMO2。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的,這些也正是動力電池最重要的技術(shù)指標。1C充放循環(huán)壽命達2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒,不爆炸。穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰電池更易并串聯(lián)使用。


磷酸鐵鋰電池也有其缺點:例如磷酸鐵鋰正極材料的振實密度較小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰電池,因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。


在后工業(yè)時代,汽車普及的速度大大超過了我們的想象,在帶來高效方便的同時,大量尾氣的排放,也給環(huán)境增添了很大壓力,而隨著石油價格飛漲、二氧化碳排放帶來溫室效應等問題的凸顯,更是迫切需要尋找替代傳統(tǒng)能源的新型能源。液態(tài)氫、燃料電池等都是好的選擇,但是存在價格高、技術(shù)不成熟等問題,普通鉛酸電池使用成本相對較低,但重量重,能量密度低,使用壽命短,還存在潛在的重金屬污染等問題。


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