磷酸铁锂电池的技术特点与优缺点简析
来源:宝鄂实业
2019-10-11 18:50
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磷酸铁锂电池独特的特点是橄榄晶体结构。晶体是晶体的形状,分为离子/分子/原子/金属晶体。锂离子电池的离子晶体是由正极材料中的离子化合物排列而成,即正、负离子通过离子键按一定比例组合而成的晶体。一般来说,离子晶体是脆硬的,熔点和沸点都很高。它们在熔化或溶解时能导电。所有锂离子电池,包括磷酸铁锂电池,都是基于离子导电性。
锂离子电池正极的内部晶体结构大多采用尖晶石结构,这与锰酸锂、锂钴氧化物和锂三元电池的结构相同。这种结构由八个小的立方单元组成,形成一个尖晶石单元(字面上可以理解为晶体单元),然后晶体单元被合成为八面体晶体结构。磷酸铁锂电池的橄榄晶为短柱状。
尖晶石结构的三种锂电池各有特点。锂钴氧化物电池综合性能优异,但容量低,安全问题多,市场推广成本高;锰酸锂电池材料好,成本低,安全性好,但循环性能和存储性能差;三元锂电池意在调和二者的缺点,增加产能,提高结构稳定性和安全性,但价格仍然相对昂贵,因为战略原料钴也是需要的。尖晶石锂离子电池的普遍缺点是功率低,不适合大规模生产。
磷酸铁锂电池的技术特点和经济性适合于大中型市场。明确地:
一。磷酸铁锂电池电压适中:额定电压3.2V,端充电压3.6V,端放电电压2.0V;
2.理论容量大,能量密度为170mah/g。
三。热稳定性好,耐高温。
四。适当的能量储存和阴极材料与大多数电解质系统的相容性;
5个。终端电压为2.0v,可以释放更多的容量,放电更多,平衡。
6.电压平台具有良好的特性,充放电电压平台的平衡度可以接近稳压电源。
上述技术特点,实现了大功率、安全的理想,有力地推动了磷酸铁锂电池的大规模应用。
除了技术特点外,磷酸铁锂电池还有两个市场优势:1。原料便宜,资源丰富;无贵金属、无毒、环保产品。这使得磷酸铁锂电池在当前新能源汽车市场的应用大放异彩,成为基站首选的储能技术。
磷酸铁锂电池的优点主要是在动力应用上与其他电池的比较。从这个意义上讲,主要是比较其与三元锂电池和铅酸电池的比较优势。
第一,高温电阻与三元锂电池相比的优势。磷酸铁锂电池具有较好的高温性能,能承受350~500℃的高温,而锰酸锂/锂钴氧化物电池一般只有200℃左右,改性后的三元锂电池在200℃左右会分解。
三人中的“长者”是长寿的绝对优势。磷酸铁锂电池的循环寿命比铅酸电池和三元锂电池长。铅酸电池的“长寿命”只有300倍左右,可达500倍;三元锂电池的理论容量可达2000倍,实际应用容量可达60%,而磷酸铁锂电池的实际寿命可达2000倍,此时容量可达95%,是磷酸锂的理想循环寿命电池可以达到3000次以上。
三。与铅酸蓄电池相比有许多优点。
1。大容量。单体可制成5ah~1000ah(1ah=1000mah),而铅酸蓄电池2v单体一般为100ah~150ah,变化范围小。
2.重量轻。同容量磷酸铁锂电池体积为铅酸电池的2/3,重量为铅酸电池的1/3。
3.快充能力强。磷酸铁锂电池启动电流可达2C,实现大倍率充电;铅酸电池的电流一般要求是在0.1C~0.2C之间,无法达成快充性能。
4.环保性。铅酸电池存在大量的重金属——铅,产生废液,而磷酸铁锂电池不含任何重金属,在生产和使用中均无污染。
5.性价比高。虽然铅酸电池因其材料便宜,购置费要比磷酸铁锂电池低,但在使用寿命和日常维护上经济性低于磷酸铁锂电池。实际应用结果显示:磷酸铁锂电池的性价比是铅酸电池的4倍以上。
磷酸铁锂电池应用范围固然主要表现在动力方向,但在理论上也可以向更多领域延伸,这是由上述比较中表现出的各种优势决定的,如果在能量密度和放电倍率等方面再做些提升,进入其他类型锂离子电池的传统应用领域也是完全可能的。
4.环保性。铅酸电池存在大量的重金属——铅,产生废液,而磷酸铁锂电池不含任何重金属,在生产和使用中均无污染。
5.性价比高。虽然铅酸电池因其材料便宜,购置费要比磷酸铁锂电池低,但在使用寿命和日常维护上经济性低于磷酸铁锂电池。实际应用结果显示:磷酸铁锂电池的性价比是铅酸电池的4倍以上。
磷酸铁锂电池应用范围固然主要表现在动力方向,但在理论上也可以向更多领域延伸,这是由上述比较中表现出的各种优势决定的,如果在能量密度和放电倍率等方面再做些提升,进入其他类型锂离子电池的传统应用领域也是完全可能的。