磷酸鐵鋰電池內(nèi)部結(jié)構及工作原理介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2019-06-15 15:35
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作為鋰電池的一種,磷酸鐵鋰主要用途就是動力系統(tǒng)領域,比如電動汽車、軍事航天、電動工具以及UPS,由于其有著出色的結(jié)構穩(wěn)定性、安全性能以及較長的使用壽命,所以更加適合用在動力系統(tǒng)領域中使用。
2.磷酸鐵鋰電池優(yōu)勢
相比鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說,磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優(yōu)點:更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。
燃燒中的鋰電池
磷酸鐵力完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題,表現(xiàn)在磷酸根化學鍵的結(jié)合力比傳統(tǒng)的過度金屬氧化物結(jié)構化學鍵強,所以結(jié)構更加穩(wěn)定,并且不易釋放氧氣?!「L的使用壽命
目前市面上電動車電源內(nèi)部所使用的鋰電芯,循環(huán)使用壽命基本在500次-800次左右,而磷酸鐵鋰電池則有著至少2000次以上的使用壽命,并且其容量還能維持在80%以上。所以如果電動車電源內(nèi)部儲電單元為磷酸鐵鋰的產(chǎn)品,有著絕對的正常使用壽命優(yōu)勢。
不含任何重金屬和稀有金屬
磷酸鐵鋰正極材料
磷酸鐵鋰電池正極材料中不含貴重金屬和稀有金屬,所以更加環(huán)保,能夠有效減少環(huán)境的污染。另外,廣泛的材料來源也讓其材料成本更低,在價格上更優(yōu)優(yōu)勢。
在充電速度上,磷酸鐵鋰同樣有著更大的優(yōu)勢,支持快充的特性讓其可支持至少2C的充電速度(C為充電參數(shù),比如容量為1000mAh的電芯,2C電流即為1000mA×2=2000mA),能夠大幅度縮短充電時間。
相比其他鋰電池來說,磷酸鐵鋰電池有著更大的工作溫度范圍,在-20°C至+75°C下均可正常工作,一些具有耐高溫特性的磷酸鐵鋰電池還可以在350°C至500°C范圍內(nèi)正常工作,相比錳酸鋰和鈷酸鋰的200°C極限值有著更多的優(yōu)勢。
所以,相比鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說,磷酸鐵鋰最為明顯的優(yōu)勢就是極高的安全系數(shù)、支持快速充電(大電流充電)和更寬廣的工作溫度范圍??梢宰屜M者不必再為鋰電池的安全問題而擔心的同時,也能夠在更加惡劣的環(huán)境中正常使用。不過,相比目前使用廣泛的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說,磷酸鐵鋰也存在著一些不足。
在簡單介紹完磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點之后,再來讓我們看看目前存在的一些不足。主要分為振實密度低、存在一致性問題和較高的制作成本三方面。
對于鋰離子電池來說,振實密度的大小能夠決定在相同容量下電池的體積大小,而較低的振實密度是目前磷酸鐵鋰電池需要亟待解決的一個缺點。相比鈷酸鋰和錳酸鋰來說,相同容量的磷酸鐵鋰電池體積則要更大,這也就是為什么磷酸鐵鋰電池沒有在手機電池等領域興起的一個原因?!‰m然磷酸鐵鋰電池相比鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說,在壽命上有著絕對的領先優(yōu)勢。不過在電池組模式下時,其壽命會大幅降低。因為電池組是由大量單體電池通過串并的方式連接到一起的,如果整個電池組中有一個電池出現(xiàn)故障,那么更換則非常麻煩,這也就是為什么目前電動汽車內(nèi)電池組標稱的循環(huán)壽命同樣為500次的原因。
















