磷酸鐵鋰電池是指以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池正極材料主要有鋰鈷、鋰錳、鋰鎳、三元材料、磷酸鐵鋰等,其中鈷酸鋰是絕大多數鋰離子電池使用的正極材料。
工作原理
磷酸鐵鋰電池的全稱是磷酸鐵鋰電池,太長了。簡稱磷酸鐵鋰電池。由于其性能特別適合于電力應用,故在名稱中增加了“電力”一詞,即磷酸鐵鋰動力電池。它也被稱為“鋰鐵動力電池”。
意義
在金屬交易市場上,鈷(co)的價格最高,儲存容量也不多。鎳和錳比較便宜,而鐵最便宜。陰極材料的價格也與這些金屬的價格一致。因此,用lifepo4正極材料制成的鋰離子電池應該是最便宜的。它的另一個特點是對環(huán)境沒有污染。
充電電池的要求是:容量大、輸出電壓高、充放電循環(huán)性能好、輸出電壓穩(wěn)定、充放電電流大、電化學穩(wěn)定性好、使用安全(過充、過充、短路等操作不當不燃燒、不爆炸)。工作溫度范圍寬,無毒或低毒,對環(huán)境無污染。以lifepo4為正極的磷酸鐵鋰電池具有良好的性能要求,特別是在高放電率(5-10c放電)、穩(wěn)定的放電電壓、安全性(不燃燒、不爆炸)、壽命(循環(huán)次數)和對環(huán)境無污染等方面。是目前最好的大電流輸出動力電池。
結構和工作原理
lifepo4是電池的正極,由鋁箔和
電池的正極相連。中間是聚合物隔膜,它把正極和負極分開。然而,鋰離子鋰可以通過,但電子不能。右邊是電池的負極,由碳(石墨)組成,由銅箔和電池的負極相連。電池上下兩端之間是電解液,電解液由金屬外殼密封。
LiFePO4電池充電過程中,正極中的鋰離子通過聚合物膜遷移到負極;放電過程中,負極中的鋰離子通過膜遷移到正極。鋰離子電池因鋰離子在充放電過程中的遷移而得名。
主要性能
LiFePO4電池的標稱電壓是3.2V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V。由于各個生產廠家采用的正、負極材料、電解質材料的質量及工藝不同,其性能上會有些差異。例如同一種型號(同一種封裝的標準電池),其電池的容量有較大差別(10%~20%)。
這里要說明的是,不同工廠生產的磷酸鐵鋰動力電池在各項性能參數上會有一些差別;另外,有一些電池性能未列入,如電池內阻、自放電率、充放電溫度等。
磷酸鐵鋰動力電池的容量有較大差別,可以分成三類:小型的零點幾到幾毫安時、中型的幾十毫安時、大型的幾百毫安時。不同類型電池的同類參數也有一些差異。