鉅大LARGE | 點擊量:1117次 | 2020年10月07日
細(xì)數(shù)磷酸鐵鋰離子電池優(yōu)缺點
磷酸鐵鋰離子電池,全稱磷酸鐵鋰鋰離子電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池,這里講一下行業(yè)內(nèi)的電池命名規(guī)則,現(xiàn)階段,我們通常用正極材料來給電池命名,負(fù)極一般都是用石墨做負(fù)極,如三元電池,指的是用做正極材料的NCM或NCA,鈷酸鋰離子電池,則是用作正極材料的鈷酸鋰,同樣,磷酸鐵鋰則是指用于正極的磷酸鐵鋰材料。
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,這些也正是動力鋰電池最重要的技術(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。從材料的原理上講,磷酸鐵鋰也是一種嵌入、脫嵌過程,這一原理與鈷酸鋰,錳酸鋰完全相同。
和鉛酸電池比起來,他有著良好的壽命,鉛酸電池一般1-1.5年;和鎳氫電池比起來,他有著更高的工作電壓;和鎳鎘電池比起來,他有著更好的環(huán)境友好性,這也是磷酸鐵鋰戰(zhàn)勝這些電池,掀起一陣鋰電風(fēng)暴的重要原因,雖然現(xiàn)階段,三元電池的流行,但是由于三元電池存在高能量密度下難以控制的安全性問題,磷酸鐵鋰離子電池還處于大規(guī)模應(yīng)用之中,不過,國內(nèi)電池公司正在把磷酸鐵鋰離子電池向大型化發(fā)展,采取用高容量磷酸鐵鋰離子電池(100AH,甚至200AH的電池)。
2優(yōu)勢
磷酸鐵鋰離子電池的重要優(yōu)勢:
安全性能高
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰相同結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì),磷酸鐵鋰分解溫度約在600℃,因此擁有良好的安全性。雖然在過充情況下,出現(xiàn)過燃燒和爆炸,但其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰離子電池、三元電池,已大有改善。
長壽命
鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右,最高約500次,而磷酸鐵鋰動力鋰電池,循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上,標(biāo)準(zhǔn)充電(0.2C,5小時)使用,可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池則是新半年、舊半年、修修補(bǔ)補(bǔ)又半年,最多也就1~1.5年時間,而磷酸鐵鋰離子電池在同樣條件下使用,理論壽命將達(dá)到7~8年。綜合考慮,性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流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,起動電流可達(dá)2C,而鉛酸電池?zé)o此性能。
高溫性能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣(-20C--+75C),有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃-500℃,而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。
容量大
具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量,通過電池的能力密度就了解,鉛酸電池的能量密度約在40WH/kg,市場上主流的磷酸鐵鋰離子電池,能量密度均做到90WH/kg以上。
無記憶效應(yīng)
可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低于額定容量值,這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰離子電池?zé)o此現(xiàn)象(鋰離子類電池一般沒有記憶效應(yīng)),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。
重量輕
同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰離子電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3,二能量密度卻是鉛酸電池的數(shù)倍。
環(huán)境友好
該電池一般被認(rèn)為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認(rèn)證通過),無污染,符合歐洲RoHS規(guī)定,為綠色環(huán)保電池。鋰離子電池之所以被業(yè)界看好,一個重要的原因是環(huán)??剂?。
但有一點請正視,鋰離子電池屬于新能源行業(yè)不錯,但它也不能防止重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學(xué)物質(zhì),所以有可能會出現(xiàn)兩種污染:一是生產(chǎn)工程中的工藝排泄物污染;二是報廢以后的電池污染。
其他材料比較
目前最有希望應(yīng)用于動力型鋰離子電池的正極材料重要有改性錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)和鎳鈷錳酸鋰(Li(Ni,Co,Mn)O2)三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和價格波動大等原因,普遍認(rèn)為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流,但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內(nèi)混合使用。
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