一、磷酸鐵鋰電池是什么
磷酸鐵鋰電池屬于鋰離子二次電(dian)池,一個(ge)主要(yao)用途是(shi)用作動力電(dian)池,相對NI-MH、Ni-Cd電(dian)池有很大(da)優勢。
磷酸(suan)鐵(tie)鋰電池充放(fang)電效率相對高一些,在 85% - 90%之間。而鉛酸(suan)電池約(yue)為80%。
二、磷酸鐵鋰電池的優缺點有哪些
(一)磷酸鐵鋰電池的8大優勢
安全性能的改善
磷酸(suan)鐵鋰(li)晶體中(zhong)(zhong)的(de)(de)P-O鍵穩固,難(nan)以(yi)分(fen)解(jie),即便在高溫或(huo)過充(chong)時也(ye)不會像(xiang)鈷(gu)酸(suan)鋰(li)一(yi)樣(yang)結構(gou)崩塌發熱或(huo)是形成強(qiang)氧化性物質,因此(ci)擁有(you)良好的(de)(de)安(an)全(quan)性。有(you)報告指(zhi)出,實際操作中(zhong)(zhong)針刺(ci)或(huo)短路實驗(yan)中(zhong)(zhong)發現(xian)有(you)小部分(fen)樣(yang)品出現(xian)燃燒現(xian)象,但未出現(xian)一(yi)例(li)爆(bao)炸(zha)事件(jian),而過充(chong)實驗(yan)中(zhong)(zhong)使(shi)用大(da)大(da)超出自身放(fang)電(dian)電(dian)壓數倍的(de)(de)高電(dian)壓充(chong)電(dian),發現(xian)依然(ran)有(you)爆(bao)炸(zha)現(xian)象。雖然(ran)如此(ci),其過充(chong)安(an)全(quan)性較之(zhi)普(pu)通液態電(dian)解(jie)液鈷(gu)酸(suan)鋰(li)電(dian)池(chi),已大(da)有(you)改善。
壽命的改善
長壽(shou)命(ming)鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)(dian)池的(de)(de)循環壽(shou)命(ming)在300次(ci)(ci)左右,最(zui)高也就500次(ci)(ci),而磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)鋰動力電(dian)(dian)池,循環壽(shou)命(ming)達(da)到2000次(ci)(ci)以(yi)上,標準(zhun)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(5小時率)使(shi)用(yong)(yong)(yong),可(ke)達(da)到2000次(ci)(ci)。同質量的(de)(de)鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)(dian)池是“新(xin)半(ban)年、舊半(ban)年、維護維護又半(ban)年”,最(zui)多(duo)也就1~1.5年時間(jian),而磷(lin)酸(suan)(suan)鐵(tie)鋰電(dian)(dian)池在同樣條件(jian)下使(shi)用(yong)(yong)(yong),理論(lun)壽(shou)命(ming)將達(da)到7~8年。綜(zong)合考慮,性能價格比理論(lun)上為鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)(dian)池的(de)(de)4倍以(yi)上。大電(dian)(dian)流(liu)放(fang)電(dian)(dian)可(ke)大電(dian)(dian)流(liu)2C快速充(chong)(chong)放(fang)電(dian)(dian),在專用(yong)(yong)(yong)充(chong)(chong)電(dian)(dian)器下,1.5C充(chong)(chong)電(dian)(dian)40分(fen)鐘內即可(ke)使(shi)電(dian)(dian)池充(chong)(chong)滿(man),起動電(dian)(dian)流(liu)可(ke)達(da)2C,而鉛(qian)(qian)酸(suan)(suan)電(dian)(dian)池現在無(wu)此性能。
高溫性能好
磷酸鐵(tie)鋰(li)電(dian)熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰(li)和鈷酸鋰(li)只在200℃左(zuo)右(you)。工作溫(wen)度范圍寬廣(-20C--+75C),有耐高溫(wen)特性磷酸鐵(tie)鋰(li)電(dian)熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰(li)和鈷酸鋰(li)只在200℃左(zuo)右(you)。
大容量
具(ju)有比普通電池(鉛酸(suan)等)更(geng)大的容(rong)量。5AH-1000AH(單體(ti))
無記憶效應
可充(chong)(chong)電池在經常處于(yu)充(chong)(chong)滿(man)不放完的(de)條件(jian)下工(gong)作,容量會迅速低于(yu)額定容量值,這(zhe)種現象叫做記憶(yi)效(xiao)應。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶(yi)性,而(er)磷酸鐵(tie)鋰電池無(wu)此現象,電池無(wu)論處于(yu)什么狀(zhuang)態,可隨(sui)充(chong)(chong)隨(sui)用,無(wu)須(xu)先放完再充(chong)(chong)電。
重量輕
同等(deng)規格容(rong)量(liang)的磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)電(dian)池的體積是鉛酸(suan)(suan)電(dian)池體積的2/3,重量(liang)是鉛酸(suan)(suan)電(dian)池的1/3。
環保
該電(dian)(dian)池一般被認為(wei)是不含任何重(zhong)金屬與稀有金屬(鎳氫電(dian)(dian)池需稀有金屬),無(wu)毒(SGS認證通過(guo)),無(wu)污染,符(fu)合歐(ou)洲RoHS規定,為(wei)絕(jue)對的綠(lv)色環(huan)(huan)保(bao)電(dian)(dian)池證。所以(yi)鋰電(dian)(dian)池之所以(yi)被業界看(kan)好,主要(yao)是環(huan)(huan)保(bao)考量(liang),因此該電(dian)(dian)池又列入了(le)“十五”期間的“863”國(guo)家高科技(ji)發展計劃,成為(wei)國(guo)家重(zhong)點支持(chi)和鼓勵發展的項目。隨著(zhu)中(zhong)國(guo)加入WTO,中(zhong)國(guo)電(dian)(dian)動(dong)自(zi)行(xing)車的出口量(liang)將迅速增大,而現在進入歐(ou)美的電(dian)(dian)動(dong)自(zi)行(xing)車已要(yao)求配備無(wu)污染電(dian)(dian)池。
(二)磷酸鐵鋰電池的缺點
1、在磷酸鐵鋰制備時的燒結過程中,氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵(tie)會引(yin)起(qi)電池(chi)的(de)微短路,是電池(chi)中最(zui)忌(ji)諱的(de)物質。這(zhe)也(ye)是日本一直不(bu)將該材料(liao)作為動力(li)型鋰離(li)子電池(chi)正極材料(liao)的(de)主要(yao)原因(yin)。
2、磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低。低(di)溫性能較(jiao)差,即使將其(qi)納米化和(he)碳(tan)包(bao)覆也(ye)(ye)沒有解決這一問題。美國(guo)阿(a)貢國(guo)家實驗室儲(chu)能系統中(zhong)心(xin)主任Don Hillebrand博士(shi)談到磷酸(suan)鋰鐵電(dian)(dian)池(chi)低(di)溫性能的時候,他用terrible來形(xing)容,他們(men)對磷酸(suan)鐵鋰型(xing)鋰離子電(dian)(dian)池(chi)測試結果表(biao)明表(biao)明磷酸(suan)鐵鋰電(dian)(dian)池(chi)在低(di)溫下(0℃以(yi)下)無法(fa)使電(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車行(xing)駛(shi)。盡管也(ye)(ye)有廠家宣稱磷酸(suan)鋰鐵電(dian)(dian)池(chi)在低(di)溫下容量保持率還(huan)不(bu)錯(cuo),但(dan)是那是在放電(dian)(dian)電(dian)(dian)流較(jiao)小和(he)放電(dian)(dian)截止電(dian)(dian)壓很低(di)的情況下。在這種狀況下,設(she)備根本(ben)就無法(fa)啟動(dong)工作。
3、材料的(de)(de)制備(bei)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)與(yu)電池的(de)(de)制造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)較(jiao)高(gao),電池成(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)(pin)率低(di),一致性(xing)差。磷酸鐵鋰(li)的(de)(de)納(na)米(mi)化(hua)和(he)碳包覆盡管(guan)提高(gao)了(le)材料的(de)(de)電化(hua)學性(xing)能(neng),但是(shi)也(ye)帶(dai)來了(le)其它問題,如能(neng)量密度的(de)(de)降低(di)、合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)提高(gao)、電極加(jia)工性(xing)能(neng)不良(liang)以(yi)及對(dui)環(huan)境要求苛刻等問題。盡管(guan)磷酸鐵鋰(li)中的(de)(de)化(hua)學元素(su)Li,Fe與(yu)P很豐富,成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)也(ye)較(jiao)低(di),但是(shi)制備(bei)出的(de)(de)磷酸鐵鋰(li)產品(pin)(pin)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)并不低(di),即使(shi)去掉(diao)前期的(de)(de)研發成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben),該材料的(de)(de)工藝成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)加(jia)上較(jiao)高(gao)的(de)(de)制備(bei)電池的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben),會(hui)使(shi)得(de)最終單(dan)位儲能(neng)電量的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)較(jiao)高(gao)。
4、產品一(yi)致(zhi)性差。目前(qian)國內(nei)還沒有一(yi)家磷酸(suan)鐵鋰(li)材料廠能夠解決這一(yi)問題。從材料制備(bei)角度來說,磷酸(suan)鐵鋰(li)的(de)合成反應是一(yi)個復(fu)雜(za)的(de)多(duo)相反應,有固相磷酸(suan)鹽、鐵的(de)氧化物以(yi)(yi)及鋰(li)鹽,外(wai)加碳(tan)的(de)前(qian)驅體以(yi)(yi)及還原性氣相。在(zai)這一(yi)復(fu)雜(za)的(de)反應過程中,很難(nan)保證反應的(de)一(yi)致(zhi)性。
5、知(zhi)識產權問題(ti)。最早(zao)的(de)有關(guan)磷酸鐵鋰專(zhuan)(zhuan)利(li)申(shen)請(qing)在1993年6月25日由F X MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE)獲得,并于同年8月19日公布(bu)申(shen)請(qing)結果(guo)。磷酸鐵鋰的(de)基(ji)礎(chu)(chu)專(zhuan)(zhuan)利(li)被美國德州(zhou)大(da)學所有,而碳包覆(fu)專(zhuan)(zhuan)利(li)被加(jia)拿大(da)人所申(shen)請(qing)。這(zhe)兩個基(ji)礎(chu)(chu)性專(zhuan)(zhuan)利(li)是無法(fa)繞(rao)過(guo)去的(de),如果(guo)成本中計(ji)算上專(zhuan)(zhuan)利(li)使用費(fei)的(de)話,那產品成本將(jiang)會進一步提高(gao)。
三、磷酸鐵鋰電池的價格是多少
電動(dong)汽(qi)車(che)/房(fang)車(che)12v磷酸鐵(tie)鋰(li)電池價格在5000左右(you)。
此價格數據來源于網絡,僅供參考(kao)。