简单介绍磷酸铁锂电池的工作原理及特性
来源:宝鄂实业
2019-10-11 19:36
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磷酸铁锂电池的工作原理及特性
磷酸铁锂电池的全称应该是磷酸铁锂电池。名字太长了。磷酸铁锂电池简称磷酸铁锂电池。由于其性能特别适合电力应用,因此在名称中增加了“电力”一词,即磷酸铁锂动力电池。其他人称之为“锂铁(寿命)动力电池”。
意义
截至2013年4月24日,在金属市场上,钴(Co)价格最贵,存储容量也很小。镍和锰比较便宜,而铁最便宜。阴极材料的价格也与这些金属的价格一致。因此,由lifepo4正极材料制成的锂离子电池应该是最便宜的。它的另一个特点是对环境没有污染。
对充电电池的要求是:容量大、输出电压高、充放电循环性能好、输出电压稳定、电流充放电能力强、电化学稳定性好、使用安全(不因过充、过充、短路操作不当而引起燃烧或爆炸)、宽工作温度范围,无毒或低毒,对环境无污染。以lifepo4为正极的磷酸铁锂电池具有良好的性能要求,特别是在高放电率(5-10c放电)、稳定的放电电压、安全性(不燃烧、不爆炸)、寿命(循环次数)和环境无污染等方面。是目前最好的大电流输出动力电池。
结构和工作原理
LiFePO4电池内部结构如图1所示。左侧为lifepo4,电池正极为橄榄石结构,中间用铝箔和聚合物隔膜与电池正极相连。它把正极和负极分开。但是,li+可以通过,而电子电子不能通过。右边是由碳(石墨)组成的电池负极,铜箔与电池负极相连。电池上下两端之间是电解液,电解液封装在金属外壳中。
LiFePO4电池充电时,正极锂离子Li+通过聚合物隔膜迁移到负极,负极锂离子Li+在放电过程中通过隔膜迁移到正极。锂离子电池因锂离子在充放电过程中的来回迁移而得名。
主要性能
lifepo4电池的标称电压为3.2v,终端充电电压为3.6v,终端放电电压为2.0v,由于不同厂家使用的正负极材料和电解液材料的质量和工艺不同,其性能也不同。例如,同一类型电池(同一包装的标准电池)的容量差别很大(10%-20%)。
磷酸铁锂动力电池的主要性能见表1。为了与其他可充电电池进行比较,表中还列出了其他类型可充电电池的性能。指出不同厂家生产的磷酸铁锂动力电池性能参数存在一定差异。此外,还不包括电池的一些性能,如电池内阻、自放电率、充放电温度等。
磷酸铁锂动力电池的容量有很大的不同,可分为三类:小的零至几毫安时、中的几十毫安时和大的几百毫安时。不同类型电池的相同参数也不同。