鉅大LARGE | 點擊量:1945次 | 2018年05月12日
鐵鋰電池定義
鐵鋰電池是鋰電池家族中的一類電池,正極材料主要為磷酸鐵鋰材料·又簡稱為鋰鐵電池。與傳統的鉛酸蓄電池相比,鋰離子電池在工作電壓、能量密度、循環壽命等方面都具有顯著優勢。
鐵鋰電池與傳統的鉛酸蓄電池相比,具有以下優點:能量密度高、安全性強高溫性能好、高功率輸出、長循環壽命、重量輕,節省機房加固成本、體積小,電池長壽命、安全性好等優點。
1990年,索尼公司率先在實驗室推出了以LiCoO2為正極材料的鋰離子電池,并于1991年開始產業化生產。與傳統的鉛酸蓄電池相比,鋰離子電池在工作電壓、能量密度、循環壽命等方面都具有顯著優勢。所以,在過去的二十年間鋰離子電池被廣泛應用于便攜電子設備、電動工具等領域。而近幾年,隨著全球對節能減排的關注,鋰離子電池也逐漸被應用于通信、國家電網以及電動汽車等多種行業。對于通信電源行業節能減排來說,要求蓄電池體積更小、重量更輕、壽命更長、更耐高溫、維護更容易、性能更穩定、更環保等,因此為了順應這些需求,鋰離子電池也正逐漸向大容量電池方向轉變,通信用磷酸鐵鋰電池應運而生。abc鐵鋰電池是鋰電池家族中的一類電池,正極材料主要為磷酸鐵鋰材料.又簡稱為鋰鐵電池。
鐵鋰電池,并非像網上有些朋友說的那樣安全。一樣會發生爆炸的危險。技術就要求實話實說,要有嚴謹性。
磷酸鐵鋰電池26650-3AH進行3C10V過充,結果電池發生爆炸。重復測試,結果相近。
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%
(注,該實驗是對某未成形產品的實驗,并且,述說人不能提供照片)
當鋰電池大電流充放電時,電池內部持續升溫,活化過程中所產生的氣體膨脹,電池內壓加大,壓力達到一定程度,如外殼有傷痕,即會破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。所以,大家使用時,一定要注意安全。
但是在正常的使用過程中,一般會使用電池管理系統對動力鋰電池進行保護,所以幾乎沒有爆炸現象。但是對于手機電池,由于保護措施不到位,反而更容易發生爆炸。
鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池,由于其性能特別適合于動力方面的應用,因而也有人叫它“鋰鐵動力電池”。(以下簡稱“鋰鐵電池”)
鐵鋰電池的工作原理(LiFePO4)
LiFePO4電池的內部結構如圖1所示。左邊是橄欖石結構的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,它把正極與負極隔開,但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負極,由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質,電池由金屬外殼密閉封裝。
LiFePO4電池在充電時,正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移;在放電過程中,負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
LiFePO4電池主要性能
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%)。
磷酸鐵鋰電池其實就是以磷酸鐵鋰為正極資料的鋰離子電池,而關于鋰離子電池來說,正極資料分好多種如鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元資料、磷酸鐵鋰等,其間磷酸鐵鋰是當今鋰電工業中最常用的一種資料。
磷酸鐵鋰電池由鋁箔與電池正極聯接,左面是聚合物的隔閡它把正極與負極離隔,但鋰離子Li可以始末而電子e-不能始末,右邊是由碳組成的電池負極,由銅箔與電池的負極聯接,電池的上下端之間是電池的電解質,電池由金屬外殼密閉封裝,LiFePO4電池在充電時,正極中的鋰離子Li始末聚合物隔閡向負極搬遷;在放電進程中,負極中的鋰離子Li始末隔閡向正極搬遷,鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回搬遷而命名的。
鋰離子電池作業原理,電池充電時,Li從磷酸鐵鋰晶體的010面搬遷到晶體外表,在電場力的效果下,進入電解液,穿過隔閡,再經電解液搬遷到石墨晶體的外表,然后嵌入石墨晶格中,鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后,磷酸鐵鋰轉化成磷酸鐵;電池放電時,Li從石墨晶體中脫嵌出來,進入電解液,穿過隔閡,再經電解液搬遷到磷酸鐵鋰晶體的外表,然后重新經010面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內,再經導電體流到磷酸鐵鋰正極而開始放電。
對準磷酸鐵鋰電池正負極的導電而言,必須在電池的正負極中參加導電劑,使之在電池的活性資猜中構成,在理論描繪進程中和理論出產進程中,如何結束上述三個等式,還需要描繪一系列的試驗來進行驗證,樹立數學模型或許樹立履歷公式,然后始末這些模型或許公式來進行鋰離子電池的描繪。
當時,國內的鋰離子電池技能老到,以具有世界領先級水平,當時業界仍是注重于以磷酸鐵鋰資料為正極的鋰離子電池,也有不少國家研發了新的鋰離子電池資料,僅僅當時并沒有規模化出產,有學者指出,至少在10內磷酸鐵鋰正極資料是打開的干流工業。
1、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;
2、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℃。
3、電池的安全性,有一定的改善,但不徹底,還有危險性。
4、好的循環壽命,經500次循環,其放電容量仍大于95%;
5、放電到零伏也無安全問題;
6、快速充電;
7、成本低;
8、環境無污染。
磷酸鐵鋰電池與傳統的鉛酸蓄電池相比,具有以下優點:
(1)能量密度高:標稱電壓為3.2V,能量密度是鉛酸電池的4倍左右,體積小、重量輕;
(2)安全性強:磷酸鐵鋰正極材料具有良好的電化學性能,充放電平臺十分平穩,充放電過程中結構穩定,電池不燃燒、不爆炸、安全性好;
(3)高溫性能好:外部溫度55℃時電池正常工作;
(4)高功率輸出:標準放電為0.2C、可3C充放;
(5)長循環壽命:常溫1C充放電,單體經2000次循環后容量仍大于80%;
(6)環保:整個生產過程清潔無毒,所有原料都無毒。
通信用磷酸鐵鋰電池應用相比傳統的鉛酸蓄電池更能體現“節能”、“節材”、“節地”等節能減排工作的需求。
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