磷酸鐵鋰電池用的材料都有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-09 13:15
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1. 磷酸鐵鋰是目前最安全的鋰離子電池正極材料，不含任何對人體有害的重金屬元素，其橄欖石結(jié)構(gòu)中氧氣很難析出，提高了材料的穩(wěn)定性。
2. 磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)流程與其他鋰電池品種大體相同，其核心工序有：配料、涂布、輥壓、制片、卷繞。在配料環(huán)節(jié)，磷酸鐵鋰材料導(dǎo)電性能相對較差，所以，顆粒一般做得更小一些，這樣做的客觀效果是：內(nèi)部排列更為均勻，促使其形成了平衡的電壓平臺，工作時能夠保持電池的狀態(tài)穩(wěn)定。
3. 充放電是鋰電池兩種基本的工作狀態(tài)。當磷酸鐵鋰電池充放電時，由于鐵離子氧化能力不強，不會放出氧氣，自然也就難以與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這使得磷酸鐵鋰電池充放電過程處在一個安全的環(huán)境中。不但如此，磷酸鐵鋰電池在大倍率放電，甚至過充放電過程中，也難以發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)。同時，鋰在脫嵌后，晶格變化使晶胞（晶體的最小構(gòu)成單位）最終體積會縮小，這正好抵銷了碳負極在反應(yīng)中增加的體積，所以，在充放電中磷酸鐵鋰電池能夠保持物理結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，消除了體積增大而產(chǎn)生電池爆裂現(xiàn)象的隱患。
上面說到的電池安全性是為了方便起見而采用單體為例予以說明，在投放使用時，磷酸鐵鋰電池需要提供適用于用電器具的額定電壓與容量，這時就需要進行磷酸鐵鋰電池配組工作，即，把單體磷酸鐵鋰電池通過串聯(lián)/并聯(lián)/串并聯(lián)方式裝備成可供實用的鋰電池組。這種配組工作最需要注意的是各個單體電池的一致性。通常，它還帶有均衡管理系統(tǒng)，通過關(guān)鍵參數(shù)控制保證鋰電池使用的安全性，這一點則是各類鋰電池組的共同特點。1．在磷酸鐵鋰中混入石墨、炭黑、乙炔黑，使得磷酸鐵鋰表面形成碳包覆層。
2．在磷酸鐵鋰中混入熱解后能生成碳包覆層的物質(zhì)，例如葡萄糖、蔗糖、聚丙烯等物質(zhì)。
3．在磷酸鐵鋰燒結(jié)后的降溫階段噴灑甲醇，甲醇受熱分解在表面形成碳膜。
除了包覆碳膜來改善導(dǎo)電性，業(yè)內(nèi)還有其它的一些技術(shù)方法。例如利用銀鏡反應(yīng)在磷酸鐵鋰表面鍍銀、在磷酸鐵鋰原料中混雜銅粉或銀粉、用導(dǎo)電有機物包覆磷酸鐵鋰等等，這里就不詳細舉例了。
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低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰的很大缺點，這個不足決定了它在小型電池如手機電池等沒有優(yōu)勢。但這一缺點在動力電池方面不會突出。因此，磷酸鐵鋰主攻動力電池領(lǐng)域，自然而然的避開了振實密度低的缺點。目前工藝條件下也還有通過改善磷酸鐵鋰粒度分布來提高振實密度的辦法，但是該方法改善幅度始終是有限的。
磷酸鐵鋰電池低溫性能差。是磷酸鐵鋰材料的固有特點。一般情況下，對于單只電芯在0℃時的容量保持率約60～70％，-10℃時為40～55％，-20℃時為20～40％。這樣的低溫性能顯然不能滿足動力電源的使用要求。目前的改進技術(shù)辦法是改進電解液體系、改善正極配方。改善電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得電池組工作時能合理散熱，停止工作時則有良好保溫效果。
