鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年05月11日
磷酸鐵鋰電池的特點及應用是什么?
在金屬交易市場,鈷(Co)最貴,并且存儲量不多,鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜,而鐵(Fe)最便宜。正極材料的價格也與這些金屬的價格行情一致。因此,采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。它的另一個特點是對環境無污染。
LiFePO4電池的標稱電壓是3.2V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V。由于各個生產廠家采用的正、負極材料、電解質材料的質量及工藝不同,其性能上會有些差異。例如同一種型號(同一種封裝的標準電池),其電池的容量有較大差別(10%~20%)。
這里要說明的是,不同工廠生產的磷酸鐵鋰動力電池在各項性能參數上會有一些差別;另外,有一些電池性能未列入,如電池內阻、自放電率、充放電溫度等。
磷酸鐵鋰動力電池的容量有較大差別,可以分成三類:小型的零點幾到幾毫安時、中型的幾十毫安時、大型的幾百毫安時。不同類型電池的同類參數也有一些差異。目前應用較廣的小型標準圓柱形封裝的磷酸鐵鋰動力電池,其參數廓尺寸:直徑為18mm、高6??50mm(型號為18650)。
磷酸鐵鋰電池的特點
通過上述介紹,LiFePO4電池可歸納下述特點。
高效率輸出:標準放電為2~5C、連續高電流放電可達10C,瞬間脈沖放電(10S)可達20C;
高溫時性能良好:外部溫度65℃時內部溫度則高達95℃,電池放電結束時溫度可達160℃,電池的結構安全、完好;
即使電池內部或外部受到傷害,電池不燃燒、不爆炸、安全性最好;極好的循環壽命,經500次循環,其放電容量仍大于95%;
過放電到零伏也無損壞;可快速充電;低成本;對環境無污染。
磷酸鐵鋰動力電池的應用
由于磷酸鐵鋰動力電池具有上述特點,并且生產出各種不同容量的電池,很快得到廣泛地應用。它主要應用領域有:
大型電動車輛:公交車、電動汽車、景點游覽車及混合動力車等;
輕型電動車:電動自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動輪椅等;
電動工具:電鉆、電鋸、割草機等;
遙控汽車、船、飛機等玩具;
太陽能及風力發電的儲能設備;
UPS及應急燈、警示燈及礦燈(安全性最好);
替代照相機中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同);
小型醫療儀器設備及便攜式儀器等。
電池性能
鋰離子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的事,國內開發出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環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指標。1C充放循環壽命達2000次。單節電池過充電壓30V不燃燒,穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯使用。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,壽命長等優點,是新一代鋰離子電池的理想正極材料。
本項目屬于高新技術項目中功能性能源材料的開發,是國家“863”計劃、“973”計劃和“十一五”高技術產業發展規劃重點支持的領域。
鋰離子電池的正極為磷酸鐵鋰材料,其安全性能與循環壽命有較大優勢,這些也正是動力電池最重要的技術指標之一。1C充放循環壽命可做到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使用。
科研應用
最近,有關新型電池取得進展、有望取代傳統鋰電池的報道接連不斷,讓我們看到了手機、平板擁有更長續航時間的希望,不過可惜大部分都停留在實驗室研究階段,何時乃至能否大規模投入商用都不好說。
在DebochTEC.GmbH公布的磷酸鐵鋰電池技術白皮書中,在使用復合納米材料后,單節32650規格(直徑32mm/長度65mm)電芯的能量密度能夠提升到6000mAh,與當前業界32650規格單節5000mAh的規格相比,同等體積提升了足足1000mAh,也就是20%之多,1節就能給iPhone4S手機反復充電差不多4次。
更令人欣喜的是,在單顆低倍率充放電環境下使用,這種電池在循環使用多達3000次后,電量依舊保持在80%左右,而普通鋰電池循環充電500次左右就這德行了。按照每3天充放電一次計算,可以連續使用24年之久,是名符其實的長壽電池。
這種新型電池技術可以廣泛應用于便攜移動電源、小型UPS、筆記本電池、汽車電瓶等各種設備,而且針對不同使用環境,DebochTEC.GmbH還按照循環充電次數的差異使用了不同的電芯顏色:面向特種級的為金色,循環次數為3000次;民用汽車領域中使用藍色,2500次;綠色的、2000次的適用于小型便攜式移動設備。
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