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铁锂电池
阅读:2970时间:2016-12-02 17:01:07

名片

  铁锂电池是锂电池家族中的一类电池,正极材料主要为磷酸铁锂材料·又简称为锂铁电池。

概述

  1990年,索尼公司率先在实验室推出了以LiCoO2为正极材料的锂离子电池,并于1991年开始产业化生产。与传统的铅酸蓄电池相比,锂离子电池在工作电压、能量密度、循环寿命等方面都具有显著优势。所以, 在过去的二十年间锂离子电池被广泛应用于便携电子设备、电动工具等领域。而近几年,随着全球对节能减排的关注,锂离子电池也逐渐被应用于通信、国家电网以及电动汽车等多种行业。对于通信电源行业节能减排来说,要求蓄电池体积更小、重量更轻、寿命更长、更耐高温、维护更容易、性能更稳定、更环保等,因此为了顺应这些需求,锂离子电池也正逐渐向大容量电池方向转变,通信用磷酸铁锂电池应运而生。abc铁锂电池是锂电池家族中的一类电池,正极材料主要为磷酸铁锂材料.又简称为锂铁电池。

 

安全问题

  铁锂电池,并非像网上有些朋友说的那样安全。一样会发生爆炸的危险。技术就要求实话实说,要有严谨性。
  磷酸铁锂电池26650-3AH进行3C10V过充,结果电池发生爆炸。重复测试,结果相近。
  (注,该实验是对某未成形产品的实验,并且,述说人不能提供照片)
  当锂电池大电流充放电时,电池内部持续升温,活化过程中所产生的气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度,如外壳有伤痕,即会破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。 所以,大家使用时,一定要注意安全。
  但是在正常的使用过程中,一般会使用电池管理系统对动力锂电池进行保护,所以几乎没有爆炸现象。但是对于手机电池,由于保护措施不到位,反而更容易发生爆炸。

工作原理

  铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池,由于其性能特别适合于动力方面的应用,因而也有人叫它“锂铁动力电池”。(以下简称“锂铁电池”)
  铁锂电池的工作原理(LiFePO4)
  LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过,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+通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。
  LiFePO4电池主要性能
  LiFePO4电池的标称电压是3.2 V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别(10%~20%)。

运作流程

  磷酸铁锂电池其实就是以磷酸铁锂为正极资料的锂离子电池,而关于锂离子电池来说,正极资料分好多种如钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元资料、磷酸铁锂等,其间磷酸铁锂是当今锂电工业中最常用的一种资料。
  磷酸铁锂电池由铝箔与电池正极联接,左面是聚合物的隔阂它把正极与负极离隔,但锂离子Li 可以始末而电子e-不能始末,右边是由碳组成的电池负极,由铜箔与电池的负极联接,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 始末聚合物隔阂向负极搬迁;在放电进程中,负极中的锂离子Li 始末隔阂向正极搬迁,锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回搬迁而命名的。
  锂离子电池作业原理,电池充电时,Li 从磷酸铁锂晶体的010面搬迁到晶体外表,在电场力的效果下,进入电解液,穿过隔阂,再经电解液搬迁到石墨晶体的外表,然后嵌入石墨晶格中,锂离子从磷酸铁锂脱嵌后,磷酸铁锂转化成磷酸铁;电池放电时,Li 从石墨晶体中脱嵌出来,进入电解液,穿过隔阂,再经电解液搬迁到磷酸铁锂晶体的外表,然后重新经010面嵌入到磷酸铁锂的晶格内,再经导电体流到磷酸铁锂正极而开始放电。
  对准磷酸铁锂电池正负极的导电而言,必须在电池的正负极中参加导电剂,使之在电池的活性资猜中构成,在理论描绘进程中和理论出产进程中,如何结束上述三个等式,还需要描绘一系列的试验来进行验证,树立数学模型或许树立履历公式,然后始末这些模型或许公式来进行锂离子电池的描绘。
  当时,国内的锂离子电池技能老到,以具有级水平,当时业界仍是注重于以磷酸铁锂资料为正极的锂离子电池,也有不少国家研发了新的锂离子电池资料,仅仅当时并没有规模化出产,有学者指出,至少在10内磷酸铁锂正极资料是打开的干流工业。

电池特点

  1、效率输出:标准放电为2~5C、连续高电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C;
  2、温时性能良好:外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可达160℃。
  3、电池的安全性,有一定的改善,但不彻底,还有危险性。
  4、好的循环寿命,经500次循环,其放电容量仍大于95%;
  5、放电到零伏也无安全问题;
  6、快速充电;
  7、成本低;
  8、环境无污染。

电池对比

  磷酸铁锂电池与传统的铅酸蓄电池相比,具有以下优点:
  (1) 能量密度高:标称电压为3.2V,能量密度是铅酸电池的4倍左右,体积小、重量轻;
  (2)安全性强:磷酸铁锂正极材料具有良好的电化学性能,充放电平台十分平稳,充放电过程中结构稳定,电池不燃烧、不爆炸、安全性好;
  (3)高温性能好:外部温度55℃时电池正常工作;
  (4)高功率输出:标准放电为0.2C、可3C充放;
  (5)长循环寿命:常温1C充放电,单体经2000次循环后容量仍大于80%;
  (6)环保:整个生产过程清洁无毒,所有原料都无毒。
  通信用磷酸铁锂电池应用相比传统的铅酸蓄电池更能体现 “节能”、“节材”、“节地”等节能减排工作的需求。

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