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。
磷酸鐵鋰電池八大優(yōu)勢
一、安全性能的改善
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì),因此擁有良好的安全性。有報告指出,實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象,但未出現(xiàn)一例爆炸事件,而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數(shù)倍的高電壓充電,發(fā)現(xiàn)依然有爆炸現(xiàn)象。雖然如此,其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池,已大有改善。
二、壽命的改善
長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右,也就500次,而磷酸鐵鋰動力電池,循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上,標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時率)使用,可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”,也就1~1.5年時間,而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用,理論壽命將達(dá)到7~8年。綜合考慮,性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流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(dá)2C,而鉛酸電池?zé)o此性能。
三、高溫性能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)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(dá)350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。
四、大容量
具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。5AH-1000AH(單體)
五、無記憶效應(yīng)
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(yīng)。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,電池?zé)o論處于什么狀態(tài),可隨充隨用,無須先放完再充電。
六、重量輕
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。
七、環(huán)保
該電池一般被認(rèn)為是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(rèn)證通過),無污染,符合歐洲RoHS規(guī)定,為的綠色環(huán)保電池證。所以鋰電池之所以被業(yè)界看好,主要是環(huán)保考量,因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計劃,成為國家重點支持和鼓勵發(fā)展的項目。隨著加入WTO,電動自行車的出口量將迅速增大,而進(jìn)入歐美的電動自行車已要求配備無污染電池。
但有專家表示,鉛酸電池造成的環(huán)境污染,主要發(fā)生在企業(yè)不規(guī)范的生產(chǎn)過程和回收處理環(huán)節(jié)。同理,鋰電池屬于新能源行業(yè)不錯,但它也不能避免重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學(xué)物質(zhì),所以有可能會產(chǎn)生兩種污染:一是生產(chǎn)工程中的工藝排泄物污染;二是報廢以后的電池污染。
磷酸鐵鋰電池也有其缺點:例如低溫性能差,正極材料振實密度小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池,因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。而用于動力電池時,磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣,需要面對電池一致性問題。
八、動力電池的對比
目前有希望應(yīng)用于動力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)和鎳鈷錳酸鋰(Li(Ni,Co,Mn)O2)三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和價格波動大等原因,普遍認(rèn)為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流,但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內(nèi)混合使用。
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