一、磷酸鐵鋰電池是什么
磷酸鐵鋰電池屬于鋰離子二次電池,一(yi)個主(zhu)要用(yong)途是用(yong)作動力電池,相對(dui)NI-MH、Ni-Cd電池有很大優勢。
磷酸(suan)鐵鋰電(dian)池充放電(dian)效率相(xiang)對高一(yi)些,在 85% - 90%之間(jian)。而鉛酸(suan)電(dian)池約為80%。
二、磷酸鐵鋰電池的優缺點有哪些
(一)磷酸鐵鋰電池的8大優勢
安全性能的改善
磷酸(suan)鐵(tie)鋰晶體中的(de)P-O鍵穩固(gu),難(nan)以分解(jie)(jie),即便在(zai)高溫或過(guo)(guo)充時(shi)也不會像(xiang)鈷(gu)酸(suan)鋰一樣結構崩塌發(fa)(fa)(fa)熱或是形成強氧(yang)化性(xing)(xing)物(wu)質,因此擁(yong)有良(liang)好的(de)安(an)全(quan)性(xing)(xing)。有報告指出(chu),實際操作中針刺或短路(lu)實驗中發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)有小部(bu)分樣品(pin)出(chu)現(xian)(xian)燃燒現(xian)(xian)象,但未(wei)出(chu)現(xian)(xian)一例爆炸事件,而過(guo)(guo)充實驗中使用(yong)大大超出(chu)自身(shen)放電電壓數倍的(de)高電壓充電,發(fa)(fa)(fa)現(xian)(xian)依(yi)然(ran)有爆炸現(xian)(xian)象。雖(sui)然(ran)如(ru)此,其過(guo)(guo)充安(an)全(quan)性(xing)(xing)較之普(pu)通液態電解(jie)(jie)液鈷(gu)酸(suan)鋰電池(chi),已大有改(gai)善。
壽命的改善
長壽命(ming)鉛酸(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)循(xun)環壽命(ming)在300次(ci)左右,最高也就(jiu)500次(ci),而(er)磷酸(suan)鐵鋰動力電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi),循(xun)環壽命(ming)達(da)到(dao)2000次(ci)以上,標準充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(5小時率)使用(yong),可(ke)達(da)到(dao)2000次(ci)。同質(zhi)量的(de)鉛酸(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)是(shi)“新半(ban)(ban)年(nian)、舊半(ban)(ban)年(nian)、維(wei)護維(wei)護又(you)半(ban)(ban)年(nian)”,最多(duo)也就(jiu)1~1.5年(nian)時間(jian),而(er)磷酸(suan)鐵鋰電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)在同樣條件下使用(yong),理論(lun)壽命(ming)將達(da)到(dao)7~8年(nian)。綜合考慮,性能(neng)價格(ge)比理論(lun)上為(wei)鉛酸(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)4倍以上。大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)可(ke)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)2C快速充(chong)(chong)(chong)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian),在專用(yong)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器下,1.5C充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)40分(fen)鐘內即可(ke)使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)(chong)(chong)滿,起動電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)可(ke)達(da)2C,而(er)鉛酸(suan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)現在無此性能(neng)。
高溫性能好
磷酸鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)電熱峰(feng)值可達350℃-500℃而(er)錳(meng)酸鋰(li)(li)和鈷酸鋰(li)(li)只在200℃左右。工作溫(wen)度范圍寬廣(-20C--+75C),有(you)耐高(gao)溫(wen)特性(xing)磷酸鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)電熱峰(feng)值可達350℃-500℃而(er)錳(meng)酸鋰(li)(li)和鈷酸鋰(li)(li)只在200℃左右。
大容量
具(ju)有比普通電池(鉛酸(suan)等)更大的容量。5AH-1000AH(單(dan)體)
無記憶效應
可充(chong)(chong)電(dian)池(chi)在經常處于(yu)充(chong)(chong)滿不放完的條件下工(gong)作,容(rong)量會迅(xun)速低于(yu)額(e)定容(rong)量值,這種現象(xiang)叫做(zuo)記憶效應。像鎳氫(qing)、鎳鎘電(dian)池(chi)存(cun)在記憶性,而(er)磷酸鐵(tie)鋰電(dian)池(chi)無(wu)此現象(xiang),電(dian)池(chi)無(wu)論(lun)處于(yu)什么狀態(tai),可隨(sui)充(chong)(chong)隨(sui)用,無(wu)須先(xian)放完再(zai)充(chong)(chong)電(dian)。
重量輕
同(tong)等規(gui)格容量的磷酸(suan)鐵鋰電(dian)池(chi)的體積(ji)是鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)池(chi)體積(ji)的2/3,重(zhong)量是鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)池(chi)的1/3。
環保
該(gai)電(dian)池(chi)(chi)一般被(bei)認(ren)(ren)為(wei)(wei)是不含任(ren)何(he)重金(jin)屬與稀有金(jin)屬(鎳氫(qing)電(dian)池(chi)(chi)需稀有金(jin)屬),無(wu)毒(SGS認(ren)(ren)證(zheng)通過),無(wu)污染(ran)(ran),符合歐洲(zhou)RoHS規定,為(wei)(wei)絕對的綠色環保(bao)電(dian)池(chi)(chi)證(zheng)。所以(yi)鋰電(dian)池(chi)(chi)之所以(yi)被(bei)業界看(kan)好(hao),主要是環保(bao)考量,因此該(gai)電(dian)池(chi)(chi)又列(lie)入(ru)了“十五”期間(jian)的“863”國(guo)(guo)家高科(ke)技發展(zhan)計劃,成(cheng)為(wei)(wei)國(guo)(guo)家重點(dian)支持和鼓勵發展(zhan)的項目(mu)。隨著中國(guo)(guo)加(jia)入(ru)WTO,中國(guo)(guo)電(dian)動自行(xing)車的出(chu)口量將迅速(su)增大,而(er)現在進入(ru)歐美的電(dian)動自行(xing)車已要求(qiu)配備無(wu)污染(ran)(ran)電(dian)池(chi)(chi)。
(二)磷酸鐵鋰電池的缺點
1、在磷酸鐵鋰制備時的燒結過程中,氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵會引起電池的(de)微短(duan)路(lu),是電池中最忌諱的(de)物質。這(zhe)也是日本一直不將該材(cai)料(liao)作為(wei)動力型鋰離子電池正極材(cai)料(liao)的(de)主要原因。
2、磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低。低(di)溫(wen)性能(neng)較差,即使(shi)將其納米化和(he)(he)碳包覆也沒有解決這一問題。美國阿貢國家(jia)實驗室儲能(neng)系統中心主(zhu)任(ren)Don Hillebrand博士(shi)談到磷(lin)酸(suan)鋰(li)鐵電(dian)(dian)池(chi)低(di)溫(wen)性能(neng)的時候(hou),他(ta)用terrible來形容,他(ta)們對磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)型(xing)鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)測試結果表明表明磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)在低(di)溫(wen)下(xia)(0℃以下(xia))無法(fa)使(shi)電(dian)(dian)動汽車行駛。盡管(guan)也有廠家(jia)宣稱磷(lin)酸(suan)鋰(li)鐵電(dian)(dian)池(chi)在低(di)溫(wen)下(xia)容量保持率還不(bu)錯,但是(shi)那是(shi)在放電(dian)(dian)電(dian)(dian)流較小和(he)(he)放電(dian)(dian)截止電(dian)(dian)壓(ya)很(hen)低(di)的情況下(xia)。在這種狀(zhuang)況下(xia),設備(bei)根本就無法(fa)啟(qi)動工作。
3、材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)本與電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)制造成(cheng)本較(jiao)高(gao)(gao),電(dian)池(chi)成(cheng)品率低(di)(di)(di),一致性差。磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰的(de)(de)(de)(de)(de)納米化和(he)碳包覆盡管提(ti)高(gao)(gao)了(le)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)化學性能,但是也帶來(lai)了(le)其它問題,如能量密度的(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)(di)(di)、合(he)成(cheng)成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)、電(dian)極加(jia)工(gong)性能不良以(yi)及對環境要(yao)求(qiu)苛刻(ke)等問題。盡管磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰中的(de)(de)(de)(de)(de)化學元素Li,Fe與P很(hen)豐富,成(cheng)本也較(jiao)低(di)(di)(di),但是制備(bei)出的(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰產品成(cheng)本并不低(di)(di)(di),即使去掉(diao)前期的(de)(de)(de)(de)(de)研發成(cheng)本,該材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝成(cheng)本加(jia)上較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)制備(bei)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本,會使得最終單位儲能電(dian)量的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本較(jiao)高(gao)(gao)。
4、產品一(yi)(yi)致性差。目前國(guo)內還沒有(you)一(yi)(yi)家磷(lin)酸鐵(tie)鋰材料廠能夠解決這一(yi)(yi)問題(ti)。從材料制備角度來說,磷(lin)酸鐵(tie)鋰的合成(cheng)反(fan)應是一(yi)(yi)個復(fu)雜的多相(xiang)反(fan)應,有(you)固相(xiang)磷(lin)酸鹽、鐵(tie)的氧化物以及(ji)鋰鹽,外加(jia)碳的前驅體以及(ji)還原性氣(qi)相(xiang)。在(zai)這一(yi)(yi)復(fu)雜的反(fan)應過程中,很難(nan)保證反(fan)應的一(yi)(yi)致性。
5、知識產(chan)權(quan)問題。最早(zao)的(de)有關(guan)磷酸鐵鋰(li)專利申請(qing)在1993年6月25日(ri)由(you)F X MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE)獲得,并于同(tong)年8月19日(ri)公布申請(qing)結(jie)果(guo)。磷酸鐵鋰(li)的(de)基(ji)礎(chu)專利被(bei)美國德州大(da)學所(suo)有,而碳包覆(fu)專利被(bei)加(jia)拿大(da)人所(suo)申請(qing)。這兩個基(ji)礎(chu)性(xing)專利是無法繞過去的(de),如果(guo)成(cheng)本(ben)(ben)中(zhong)計算(suan)上專利使用(yong)費的(de)話,那產(chan)品成(cheng)本(ben)(ben)將(jiang)會(hui)進一步提高。
三、磷酸鐵鋰電池的價格是多少
電(dian)動汽車/房車12v磷(lin)酸鐵鋰電(dian)池價格在5000左(zuo)右(you)。
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