磷酸鐵鋰電池知識(shí)大全

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載磷酸鐵鋰電池知識(shí)大全磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鉆酸鋰、鎰酸鋰、饃酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鉆酸鋰是目前絕大 多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料，而其它正極材料由于多種原因，目前在市場上還沒有大量生產(chǎn)。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鉆酸鋰， 鎰酸鋰完全相同。磷酸鐵鋰電池是用來做鋰離子二次電池的，現(xiàn)在主要方向是動(dòng)力電池，相對NI-H、Ni-Cd電池有很大優(yōu)勢。磷酸鐵鋰電池充放電效率，相對高一些。在 88% - 90%之間。而鉛酸電池約為 80%。磷酸鐵鋰電極材

2、料主要用于各種鋰離子電池，自1996年日本的 NTT首次揭露AyMPO4（A為堿金屬，M為CoFe兩者之組合：LiFeCOPO4）的橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰電池正極材料 之后，1997年美國德克薩斯州立大學(xué)研究群也接著報(bào)導(dǎo)了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性，美國與日本不約而同地發(fā)表橄欖石結(jié)構(gòu) （LiMPO4）,使得該材料受到了極大的重視，并引起廣泛的研究和迅速的發(fā)展。與傳統(tǒng)的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石Z勾的LiMn2O4和層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來源更廣泛、價(jià)格更低廉且無環(huán)境污染。磷酸鐵鋰電池*構(gòu)造正極：正極物質(zhì)在磷酸鐵鋰離子蓄電池中以磷酸鐵鋰（LiFePO4）為主要

3、原料；負(fù)極：負(fù)極活性物質(zhì)是由碳材料與粘合劑的混合物再加上有機(jī)溶劑調(diào)和制成糊狀，并 涂覆在銅基體上，呈薄層狀分布 ；隔膜板：稱為隔板或稱隔離膜片，其功能起到關(guān)閉或阻斷通道的作用，一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜。所謂關(guān)閉或阻斷功能是電池出現(xiàn)異常溫度上升時(shí)阻塞或阻斷作為離子通道的細(xì)孔，使蓄電池停止充放電反應(yīng)。隔膜板可以有效防止因內(nèi)、外部短路等引起的過大電 流而使電池產(chǎn)生異常發(fā)熱現(xiàn)象。PTC元件：在磷酸鐵鋰電池蓋帽內(nèi)部，當(dāng)內(nèi)部溫度上升到一定溫度時(shí)或電流增大到一 定控制值時(shí)，PTC就起到了溫度保險(xiǎn)絲和過流保險(xiǎn)的作用，會(huì)自動(dòng)拉斷或斷開，從而形成內(nèi)部斷路。這樣電池內(nèi)部停止了工作反應(yīng)，溫度降下來。保證了

4、電池的安全使用（雙重彳險(xiǎn)）。安全閥：為了確保磷酸鐵鋰電池的使用安全性，一般通過對外部電路的控制或者在磷酸鐵鋰電池內(nèi)部設(shè)有異常電流切斷的安全裝置。即使 這樣，在使用過程中也有可能其他原因引起磷酸鐵鋰電池內(nèi)壓異常上升，這樣，安全閥釋放氣體，以防止蓄電池破裂或爆開。學(xué)習(xí)必備歡迎下載保護(hù)蓄電池使其停止工安全閥實(shí)際 上是一次性非修復(fù)式的破裂膜，一旦進(jìn)入工作狀態(tài), 作，因此是蓄電池的最后的保護(hù)手段。磷酸鐵鋰電池*原理電池充電時(shí)，正極材料中的鋰離子脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜進(jìn)入到負(fù)極材料中電池放電時(shí)，鋰離子又從負(fù)極中脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜回到正極材料中。（注：鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來回遷移

5、而命名的，所以鋰離子電池又稱“搖椅電池”磷酸鐵鋰電池*優(yōu)勢磷酸鐵鋰動(dòng)力電池七大優(yōu)勢：一、超長壽命，長壽命鉛酸電池白循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次，而山東海霸能源集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電（5小時(shí)率）使用，可達(dá)到 2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”，最多也就1 1.5年時(shí)間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，將達(dá)到 7-8年。綜合考慮， 性能價(jià)格比將為鉛酸電池的4倍以上。二、使用安全，磷酸鐵鋰完全解決了鉆酸鋰和鎰酸鋰的安全隱患問題，鉆酸鋰和鎰酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸對消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰以經(jīng)過

6、嚴(yán)格的安全測試即使在最惡劣的交通事故中也不會(huì)產(chǎn)生爆炸。三、可大電流2c快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，起動(dòng)電流可達(dá)2C,而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。四、耐高溫，磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350C 500c而鎰酸鋰和鉆酸鋰只在 200c左右。五、大容量。具有比普通電池（鉛酸等）更大的容量。5AH-1000AH（單體）六、無記憶效應(yīng)?？沙潆姵卦诮?jīng)常處于充滿不放完的條件下工作，容量會(huì)迅速低于額定容量值， 這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。像饃氫、饃鎘電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象，電池?zé)o論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無須先放完再充電。七、綠色環(huán)保。該電池不含任何重金屬與稀有金屬（饃

7、氫電池需稀有金屬），無毒（SGS認(rèn)證通過），無污染，符合歐洲 RoHS規(guī)定，為絕對的綠色環(huán)保電池證。鉛酸電池中卻存在 著大量的鉛，在其廢棄后若處理不當(dāng)，將對環(huán)境夠成二次污染，而磷酸鐵鋰材料無論在生產(chǎn)學(xué)習(xí)必備歡迎下載及使用中，均無污染。因此該電池又列入了 “十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計(jì)劃，成為國家重點(diǎn)支持和鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目。隨著中國加入WTO,中國電動(dòng)自行車的出口量將迅速增大，而現(xiàn)在進(jìn)入歐美的電動(dòng)自行車已要求配備無污染電池可見與傳統(tǒng)電池相比， 磷酸鐵鋰電池只在價(jià)格方面處于一定劣勢，其他各項(xiàng)指標(biāo)明顯占據(jù)優(yōu)勢。但如果考慮電池壽命，磷酸鐵鋰電池的價(jià)格卻是最低的。磷酸鐵鋰除了振實(shí)密度、克容量兩個(gè)

8、指標(biāo)略有不足，其他各項(xiàng)指標(biāo)均占很大優(yōu)勢，尤其是在循環(huán)性能、環(huán)保性、 安全性能、原料成本及應(yīng)用領(lǐng)域方磷酸鐵鋰電池*劣勢磷酸鐵鋰電池也有其缺點(diǎn)： 例如低溫性能差，正極材料振實(shí)密度小， 等容量的磷酸鐵鋰 電池的體積要大于鉆酸鋰等鋰離子電池， 因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。 而用于動(dòng)力電池 時(shí)，磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣，需要面對電池一致性問題，以下具體分析：1、導(dǎo)電性差、鋰離子擴(kuò)散速度慢。高倍率充放電時(shí)，實(shí)際比容量低，這個(gè)問題是制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用，這是一個(gè)主要的問題。2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到0.8-1.3,低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的很大缺

9、點(diǎn)，這決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢，所以其使用范圍受到一定程度的限制。即使它的成本低，安全性能好，穩(wěn)定性好，循環(huán)次數(shù)高，但如果體積太大，也只能小量的取代鉆 酸鋰。但這一缺點(diǎn)在動(dòng)力電池方面不會(huì)突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來制作動(dòng)力電池。3、一致性問題嚴(yán)重。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過2000次，但是制作出來的電池一致性不佳，進(jìn)而影響到電池組的使用性能和整體壽命，因此應(yīng)用在動(dòng)力汽車上存在一定障礙。4、磷酸鐵鋰電池低溫性能差。磷酸鐵鋰材料的固有特點(diǎn)，決定其低溫性能劣于鎰酸鋰等其他正極材料。一般情況下，對于單只電芯，其0c時(shí)的容量保持率約 6070%, -10c時(shí)為4055%, -20c時(shí)為

10、2040%。這樣的低溫性能顯然不能滿足動(dòng)力電源的使用要求。5、制造成本高。磷酸鐵鋰具有安全性、環(huán)保性、循環(huán)次數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)是毋庸置疑的，但目前的制造成本相對鉛酸電池、鎰酸鋰電池要高，其主要原因是：1）材料物理性能和其他鋰電材料相差較大，其粒度小，振實(shí)密度小，比表面積大，材料的加工性能不好，涂敷量低，導(dǎo)致電池成本增加；2）磷酸鐵鋰電池只有 3.2V,比其他的鋰電低 20%左右，單體電池要多用 20%,導(dǎo)致電池組成本上升較多。學(xué)習(xí)必備歡迎下載隨著技術(shù)的發(fā)展，磷酸鐵鋰材料上的這些缺點(diǎn)正在逐步得到解決，其性價(jià)比也逐步得到提高，應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，我們相信，磷酸鐵鋰電池技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展階段，正在帶動(dòng)

11、整個(gè)產(chǎn)業(yè)從市場的培育導(dǎo)入期進(jìn)入一個(gè)高速增長階段。磷酸鐵鋰電池*性能及應(yīng)用電動(dòng)車動(dòng)力電池主要有四種：鉛酸電池、饃氫電池、饃鎘電池和鋰動(dòng)力電池，其中，前 三種電池由于電池壽命短，并沒有被廣泛使用， 未來將會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)。 鋰動(dòng)力電池雖然性能優(yōu)勢明顯，但是因?yàn)樗秒姌O材料體系不同，致使其性能又有著千差萬別，研究較為成熟的正級材料鉆酸鋰，由于其安全性較差， 基本上不具備制作大容量高功率動(dòng)力電池的可能性。而磷酸鐵鋰電池，具有循環(huán)壽命長、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性能好、成本低廉等諸多優(yōu)勢，并 且磷酸鐵鋰材料無任何有毒有害物質(zhì)，不會(huì)對環(huán)境構(gòu)成任何污染， 被世界公認(rèn)為綠色環(huán)保電池材料。國內(nèi)外電池技術(shù)研究專家普遍指出

12、，磷酸鐵鋰電池作為動(dòng)力型電源，必將成為鉛酸、銀氫及鎰、鉆等系列電池最有前景的替代品。正是因?yàn)橄鄬ζ渌麕追N電池，磷酸鐵鋰電池具有無可比擬的優(yōu)越性，國內(nèi)外車企都看到了磷酸鐵鋰電池的應(yīng)運(yùn)潛力，紛紛將磷酸鐵鋰電池應(yīng)用于電動(dòng)車中。磷酸鐵鋰的研發(fā)開始時(shí)間，國內(nèi)外幾乎同步，而量產(chǎn)速度中國甚至超過海外。據(jù)了解，截止 2011年，比亞迪作為 全球最先實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化的車企之一，已在惠州市已經(jīng)投資總計(jì)12.01億元資金，用于磷酸鐵鋰電池基地建設(shè)，并最先將磷酸鐵鋰電動(dòng)車投放市場，使電池的性能優(yōu)勢得到了充分證明。國家電網(wǎng)上海公司負(fù)責(zé)人評價(jià)說：“與其他電動(dòng)車企業(yè)相比，比亞迪的電動(dòng)車運(yùn)行最穩(wěn)定，運(yùn)行效率也最高?！变?/p>

13、離子動(dòng)力電池的性能主要取決于正負(fù)極材料，磷酸鐵鋰作為鋰電池材料是近幾年才出現(xiàn)的事，國內(nèi)開發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的， 這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)。1C充放循環(huán)壽命達(dá) 2000次。單節(jié)電池過充電壓 30V不燃燒，穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易 串聯(lián)使用。以滿足電動(dòng)車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源 廣泛、價(jià)格便宜，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。本項(xiàng)目屬于高新技術(shù)項(xiàng)目中功能性能源材料的開發(fā)，是國家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域

14、。鋰離子電池的正極為磷酸鐵鋰材料，其安全性能與循環(huán)壽命有較大優(yōu)勢，這些也正是動(dòng)學(xué)習(xí)必備歡迎下載力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。1C充放循環(huán)壽命可做到 2000次，穿刺不爆炸，過充時(shí)不容易燃燒和爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易并串聯(lián)使用。磷酸鐵鋰電池*電池安全問題磷酸鐵鋰電池同樣有危險(xiǎn)性。 因?yàn)?，磷酸鐵鋰也是一種鋰離子電池。 從材料的原理上講， 磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鉆酸鋰，鎰酸鋰完全相同。而鋰的化學(xué)性質(zhì)非常活潑， 很容易燃燒，當(dāng)電池充放電時(shí)，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過 程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達(dá)到一定程度，如外殼有傷痕，即會(huì)破裂，引 起漏液、起火，甚

15、至爆炸。從技術(shù)理論來看，磷酸鐵鋰電池，對電池的，起火，爆炸，等危險(xiǎn)性有小部分的改善， 但很不徹底，危險(xiǎn)性一樣突出。在各種情況下，電池，外部短路，內(nèi)部短路，過充。電池，都存在發(fā)生危險(xiǎn)的可能。磷酸鐵鋰電池*使用常識(shí)一、鋰離子電池充電1、對鋰離子電池充電，應(yīng)使用專用的鋰離子電池充電器。2、鋰離子電池充電采用“恒流/恒壓”方式。3、充電電壓：最大充電電壓是4.2V*n（n ：串聯(lián)電池?cái)?shù)）4、充電電流：推薦的充電電流0.5C（如標(biāo)稱容量為1500mAh的電池，充電電流0.5*1500=750mAh）5、充電溫度：電池應(yīng)在 0 045 C范圍內(nèi)進(jìn)行充電。二、鋰離子電池放電1、放電電流：放電電流應(yīng)該在1.0

16、C或更小。（如果您希望用大于1.0C的電流對電池放電，請與我們聯(lián)系）2、放電溫度：電池應(yīng)在-20 C到+60 C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行放電（工作）。3、放電終止電壓：電池的放電終止電壓不應(yīng)小于 2.5V*n（n :串聯(lián)電池?cái)?shù)）。電池過放會(huì) 使電池壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池失效。磷酸鐵鋰電池*儲(chǔ)存方法電池可貯存在環(huán)境溫度為 -5 0-35 0,相對濕度不大于 75%的清潔、干燥、通風(fēng)的學(xué)習(xí)必備歡迎下載室內(nèi)，應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸，遠(yuǎn)離火源及熱源。電池電量保持標(biāo)稱容量的30%至IJ 50%。推薦貯存的電池每 6個(gè)月充電一次。磷酸鐵鋰電池*市場剖析磷酸鐵鋰原料磷酸鐵鋰材料原料行業(yè)屬于資源性行業(yè)，全球各地的鋰

17、資源基本已為各大公司圈地所 占，我們認(rèn)為在鋰資源行業(yè)對風(fēng)險(xiǎn)投資已經(jīng)失去戰(zhàn)略性進(jìn)入的價(jià)值。磷源化合物屬于傳統(tǒng)的化工消耗品，已經(jīng)具有非常成熟的供應(yīng)商。相對而言，高質(zhì)量的鐵源化合物國內(nèi)暫無占有絕對優(yōu)勢的供應(yīng)商，存在一定的投資機(jī)會(huì)， 投資者可以關(guān)注深圳碩田科技，合肥亞龍等在這一領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè)。國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料廠商情況目前國際上磷酸鐵鋰材料知名的廠商主要是美國A123、加拿大的 Phostech以及美國Valence。這些廠商都已經(jīng)發(fā)展出十分成熟的量產(chǎn)技術(shù)，其中最大的產(chǎn)能5000噸/年以上。中國企業(yè)從2001年就陸續(xù)啟動(dòng)磷酸鐵鋰材料開發(fā)，歷經(jīng)6年時(shí)間，北大先行終在2007年突破了磷酸鐵鋰從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)

18、到中試生產(chǎn)技術(shù)的一系列技術(shù)及工程問題，并在完善相關(guān)工藝過程中，使得磷酸鐵鋰電池的安全性得到了較大程度的提高與保證，奠定了磷酸鐵鋰產(chǎn)品系列化和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)?？傮w來看，國內(nèi)對磷酸鐵鋰的技術(shù)研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化程度與國際基本 同步。在產(chǎn)能方面中國的材料供應(yīng)商與國外大廠差不多，售價(jià)比國外要低，但材料加工性能和穩(wěn)定性略遜一籌?，F(xiàn)階段全國約有50多家電池材料生產(chǎn)廠商，其中真正進(jìn)入工業(yè)化批量生產(chǎn)的僅有天津斯特蘭、北大先行、蘇州恒正等十余家。雖然真正具備供貨能力的企業(yè)為數(shù) 不多，但表明中國企業(yè)抓住了此次鋰電池發(fā)展機(jī)遇，使中國鋰電在動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化走在世界前列?？梢钥闯觯瑖鴥?nèi)所有磷酸鐵鋰材料廠家的產(chǎn)品均各有優(yōu)缺點(diǎn)，沒有一家廠家在技術(shù)上絕對的優(yōu)勢，也未