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电池知识

磷酸铁锂电池核心的性能和安全性如何?

来源:宝鄂实业    2019-10-16 16:46    点击量:
随着移动电力行业的兴起,众多厂商之间的竞争越来越激烈。近日,我们看到一些厂家宣称以“铁电芯”为产品促销卖点,那么“铁电芯”又是什么呢?在大多数移动电源中,核心的性能和安全性如何?
事实上,锂电池只是一个普通术语。如果根据其正极材料进行细分,将有钴酸锂、锂锰氧化物和磷酸铁锂。本文的主要研究对象是磷酸铁锂,即上述的“铁心”。文中依次介绍了其优缺点,并比较了市场上大多数移动电源中钴酸锂和锰酸锂电池的一些特点。
磷酸铁锂电池的五大优点
 
磷酸铁锂电池的工作原理
什么是磷酸铁锂电池
锂离子电池内部主要由正极、负极电解液和隔膜组成。锂离子电池的正极、负极和电解液根据所用材料的不同有不同的性能和名称。目前市场上常见的锂电池主要分为锂钴氧化物和锂锰氧化物(锰酸锂)以及锂磷酸铁锂(LiFePO4)。
 
五大优势:安全长寿
与目前市场上常见的锂钴锰电池相比,磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点:安全性高、使用寿命长、不含重金属和稀有金属(原材料成本低)、充电支持快、工作温度范围宽。
更高的安全性
 
燃烧中的锂电池
磷酸铁完全解决了锂钴和锰酸锂的安全问题,表明磷酸盐化学键的结合力比传统的过量金属氧化物结构的化学键强,因此结构更稳定,不易释放氧气。
使用寿命更长
目前,市场上用于移动电源的锂离子电池大多循环寿命在500-800次左右,而磷酸铁锂电池的使用寿命至少在2000次以上,其容量可保持在80%以上。因此,如果移动电源的内部存储单元是磷酸铁锂产品,则具有正常使用寿命的绝对优势。
不含重金属和稀有金属
 
磷酸铁锂正极材料
磷酸铁锂电池正极材料不含贵金属和稀有金属,更加环保,能有效减少环境污染。此外,广泛的材料来源也使其材料成本更低,具有较好的价格优势。
支持快速充电
 
在充电速度方面,磷酸铁锂也有较大的优势。支持快速充电的特点使其支持至少2c的充电速度(c为充电参数,如容量为1000mah的电池,2c电流为1000ma×2=2000ma)。它可以大大缩短充电时间。目前市场上的移动电源大多采用5v标准充电电压,充电电流一般为0.2c。
宽工作温度范围
 
各温度下的放电曲线
与其他锂电池相比,磷酸铁锂电池的工作温度范围更大,可在-20℃~+75℃正常工作,部分耐高温磷酸铁锂电池也可在350℃~+500℃正常工作,比锂锰和锂钴。
因此,与锂钴氧化物和锂锰氧化物电池相比,磷酸铁锂最明显的优点是其高安全系数、快速充电(大电流充电)和更宽的工作温度范围。