电池之都共享磷酸铁锂电池的七大优势及五大缺点

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电池之都共享磷酸铁锂电池的七大优势及五大缺点

电池之都共享磷酸铁锂电池的七大优势及五大缺点


磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池,这姓名太长,简称为磷酸铁锂电池。因为它的功能特别适于作动力方面的应用,则在名称中参加“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。


作业原理

磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极资料的锂离子电池。锂离子电池的正极资料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元资料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是现在绝大多数锂离子电池运用的正极资料。


意义:

金属交易市场,钴(Co)最贵,而且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)存储量较多。正极资料的价格也与这些金属的价格行情共同。因而,选用LiFePO4正极资料做成的锂离子电池应是挺便宜的。它的另一个特点是对环境环保无污染。


作为充电电池的要求是:容量高、输出电压高、杰出的充放电循环功能、输出电压安稳、能大电流充放电、电化学安稳功能、运用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起焚烧或爆破)、作业温度规模宽、无毒或少毒、对环境无污染。选用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些功能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不焚烧、不爆破)、寿数上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是现在最好的大电流输出动力电池。


结构与作业原理:

LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔阂,它把正极与负极离隔,但锂离子Li能够经过而电子e-不能经过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。


LiFePO4电池在充电时,正极中的锂离子Li经过聚合物隔阂向负极搬迁;在放电过程中,负极中的锂离子Li经过隔阂向正极搬迁。锂离子电池便是因锂离子在充放电时来回搬迁而命名的。

主要功能

LiFePO4电池的标称电压是3.2V、停止充电电压是3.6V、停止放电压是2.0V。因为各个出产厂家选用的正、负极资料、电解质资料的质量及工艺不同,其功能上会有些差异。例如同一种类型(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大不同(10%~20%)。


这里要阐明的是,不同工厂出产的磷酸铁锂动力电池在各项功能参数上会有一些不同;别的,有一些电池功能未列入,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较大不同,能够分红三类:小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。


过放电到零电压试验:

选用STL18650(1100mAh)的磷酸铁锂动力电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充溢,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组寄存7天,另一组寄存30天;寄存到期后再用0.5C充电率充溢,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压寄存期不同的不同。


试验的结果是,零电压寄存7天后电池无泄漏,功能杰出,容量为100%;寄存30天后,无泄漏、功能杰出,容量为98%;寄存30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。


这试验阐明该磷酸铁锂电池即便呈现过放电(乃至到0V),并寄存一定时刻,电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。


1、安全功能的改进

磷酸铁锂晶体中的P-O键安定,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是构成强氧化性物质,因而拥有杰出的安全性。有报告指出,实际操作中针刺或短路试验中发现有小部分样品呈现焚烧现象,但未呈现一例爆破事件,而过充试验中运用大大超出本身放电电压数倍的高电压充电,发现依然有爆破现象。虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池,已大有改进。


2、寿数的改进

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极资料的锂离子电池。


长寿数铅酸电池的循环寿数在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿数到达2000次以上,标准充电(5小时率)运用,可到达2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、保护保护又半年”,最多也就1~1.5年时刻,而磷酸铁锂电池在相同条件下运用,理论寿数将到达7~8年。归纳考虑,功能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充溢,起动电流可达2C,而铅酸电池无此功能。

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