鉅大LARGE | 點擊量:2541次 | 2019年01月22日
磷酸鐵鋰電池的真實壽命
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鋰離子電池使用的正極材料。
1磷酸鐵鋰電池的工作原理
1、電池充電時,Li從磷酸鐵鋰晶體內面遷移到晶體表面,在電場力的作用下,進入電解液,穿過隔膜,再經電解液遷移到石墨晶體的表面,然后嵌入石墨晶格中。與此同時,電子經導電體流向正極的鋁箔集電極,經極耳、電池極柱、外電路、負極極柱、負極耳流向負極的銅箔集流體,再經導電體流到石墨負極,使負極的電荷達至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后,磷酸鐵鋰轉化成磷酸鐵。
2、電池放電時,Li從石墨晶體中脫嵌出來,進入電解液,穿過隔膜,再經電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面,然后重新經010面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內。與此同時,電池經導電體流向負極的銅箔集電極,經極耳、電池負極柱、外電路、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔集流體,再經導電體流到磷酸鐵鋰正極,使正極的電荷達至平衡。
2磷酸鐵鋰電池缺點
1、導電性差。這個問題是其最關鍵的問題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應用,這是一個主要的問題。但是,這個問題目前已經可以得到完美的解決:就是添加c或其它導電劑。實驗室報道可以達到160mah/g以上的比容量。我們公司生產的磷酸鐵鋰材料在生產過程中已經添加了導電劑,不需要制作電池時添加。實際上材料應該為:lifepo4/c,這樣一個復合材料。
2、振實密度較低。一般只能達到1.3-1.5,低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點。這一缺點決定了它在小型電池如手機電池等沒有優勢。即使它的成本低,安全性能好,穩定性好,循環次數高,但如果體積太大,也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點在動力電池方面不會突出。因此,磷酸鐵鋰主要是用來制作動力電池。
3、一致性差:原因:材料成分不均,生產過程控制不好。
4、不耐低溫。
3磷酸鐵鋰電池真實壽命
磷酸鐵鋰電池是一種正極材料為磷酸鐵鋰的鋰離子電池。磷酸鐵鋰晶體化學性能穩定,實際使用中,即使在充電過時或者高溫等情況下也不會發燙或爆炸。鉛酸電池的循環壽命最高也就能達到500次,而磷酸鐵鋰電池的循環壽命可以達到2000多次,這一點上遠遠超過鉛酸電池。
鉛酸電池的折舊速率很快,并且需要不斷維護,最長使用時間也不超過一年半,相比之下,相同條件下磷酸鐵鋰電池的使用壽命可達到7年。磷酸鐵鋰電池適應的工作溫度很廣,其電熱峰值可達到350℃-500℃。相對于普通的鉛酸電池,其儲能能力更強,而且其材料相對較輕質。
磷酸鐵鋰電池不含任何稀土金屬與重金屬,對環境無污染,是新型的綠色環保電池。不過,磷酸鐵鋰電池也有其自身存在的缺點,比如低溫環境下工作性能較差,體積大于相同條件下的鉛酸電池,因此在微型電池的發展發面上必然存在很大欠缺。
作為充電的鋰電池,磷酸鐵鋰電池輸出電壓穩定、輸出電壓高、性能穩定、容量大、使用壽命長、工作溫度范圍廣、安全性好以及環保無污染,因此在未來鋰電池發展道路上具有很大的上升空間,但還需不斷研究以求達到改善其自身缺陷的目的。
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