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电池知识

传闻磷酸铁锂动力电池的寿命长达7年?详谈磷酸铁锂动力电池组的六大优点!

来源:宝鄂实业    2019-04-14 13:04    点击量:

磷酸铁锂动力电池组是一种正极材料为磷酸铁锂的锂离子电池。磷酸铁锂晶体化学性能稳定,实际使用中,即使在充电过时或者高温等情况下也不会发烫或爆炸。铅酸电池的循环寿命最高也就能达到500次,而磷酸铁锂动力电池的循环寿命可以达到2000多次,这一点上远远超过铅酸电池。

 

铅酸电池的折旧速率很快,并且需要不断维护,最长使用时间也不超过一年半,相比之下,相同条件下磷酸铁锂动力电池组的使用寿命可达到7年。磷酸铁锂电池适应的工作温度很广,其电热峰值可达到350℃-500℃。相对于普通的铅酸电池,其储能能力更强,而且其材料相对较轻质。

磷酸铁锂动力电池组不含任何稀土金属与重金属,对环境无污染,是新型的绿色环保电池。不过,磷酸铁锂电池也有其自身存在的缺点,比如低温环境下工作性能较差,体积大于相同条件下的铅酸电池,因此在微型电池的发展发面上必然存在很大欠缺。

作为充电的锂电池,磷酸铁锂动力电池组输出电压稳定、输出电压高、性能稳定、容量大、使用寿命长、工作温度范围广、安全性好以及环保无污染,因此在未来锂电池发展道路上具有很大的上升空间,但还需不断研究以求达到改善其自身缺陷的目的。锂离子电池的正极是含金属锂的化合物,一般为锂铁磷酸盐(如磷酸铁锂 LiFePO4 、磷酸钴锂 LiCoO2 等),负极是石墨或炭(一般多用石墨),正负极之间使用有机溶剂作为电解质。在对电池进行充电时,正极上分解生成锂离子,锂离子通过电解质进入电池负极,嵌入负极碳层的微孔中。在电池的使用过程中(相当于放电),嵌在负极微孔中的锂离子又运动回正极。回到正极的锂离子越多,放电容量就越高,我们平时所指的电池容量就是放电容量。这样,在电池充放电过程中,锂离子不断地在正负极之间来回奔跑,所以锂离子电池也被称为摇椅式电池。

 
 

磷酸铁锂动力电池组六大特性

(1)高倍率放电

    当测试温度为25℃,测试电压为2.9~3.3V时,磷酸铁锂电池不同倍率放电曲线如图所示,从图中可以看出,在不同测试电压及倍率下,放电电压接近2.0V时放电容量接近100%。

(2)高能量密度
    锂离子电池的重量能量密度为150Wh/kg。相同体积下,锂离子电池的能量密度约是铅酸电池的3~4倍。相同容量的磷酸铁锂电池与铅酸电池相比,重量减少了约60%~70%,铁锂电池和铅酸电池能量对比见表1。

(3)循环性能高
    在正常情况下,普通铅酸电池的充放电周期为300~500次,锂离子电池的充放电周期可以超过1000次。

(4)可快速充电
    能量转化效率高,可以在1~3h内完成充电,而普通铅酸电池则不能如此快速充电。

(5)安全性高
    由于普通铅酸电池含铅、锑等重金属,易对环境造成严重污染,使用与维护易发生泄漏,若内部硫酸外溢,则会造成设备腐蚀、人员伤害事故,而磷酸铁锂电池不含任何对人体有害的重金属元素、无污染、高安全性,是目前最安全的锂离子电池。

(6)成本低

    传统的48V铅酸电池生命周期一般为5年,通信铁锂电池生命周期可以达到10年。此外,磷酸铁锂电池采用智能间歇式充放电管理模式,很大程度上降低了耗电成本。

 

如下所示为磷酸铁锂动力电池组化学反应方程式:

正极反应:LiFePO4 ⇔ Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- ;

负极反应:xLi+ +xe- +6C⇔LixC6;
总反应式:LiFePO4+6xC⇔Li1-xFePO4+LixC6。

上海宝鄂实业有限公司拥有一支从事锂电池多年、经验丰富的研发团队,我们时刻关注着锂电池在各领域的最新发展和应用,并不断为客户研发出“先进、安全、稳定”的锂电池方案,提供包括18650锂电池、26650锂电池和铁锂电池等多种锂电池服务。