磷酸鐵鋰離子電池的工作原理及特點(diǎn)

磷酸鐵鋰離子電池的全稱(chēng)應(yīng)該是磷酸鐵鋰離子電池，名稱(chēng)太長(zhǎng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是磷酸鐵鋰離子電池。因?yàn)樗男阅芴貏e適合電力應(yīng)用，所以在其名稱(chēng)中加入了power一詞，即磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池。其他人稱(chēng)之為鋰-鐵(生命)動(dòng)力鋰電池。

意義

當(dāng)我添加這個(gè)條目時(shí)(2013年四月二十四日)，鈷(Co)是最昂貴的，并且有少量的存儲(chǔ)，鎳(Ni)和錳(Mn)更便宜，而鐵(Fe)是最便宜的。陰極材料的價(jià)格也與這些金屬的價(jià)格一致。因此，由LiFePO4負(fù)極材料制成的鋰離子電池應(yīng)該是最便宜的。另一個(gè)特點(diǎn)是它對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。

充電電池的要求是:高容量,高輸出電壓、充放電循環(huán)性能好,穩(wěn)定的輸出電壓,大電流充放電、電化學(xué)穩(wěn)定、使用安全(不收取、放電和短路操作不當(dāng)造成的,如燃燒或爆炸),工作溫度范圍寬,無(wú)毒或少毒藥,對(duì)環(huán)境無(wú)污染。采用磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰離子電池的陽(yáng)極是好這些性能要求,特別是在大型放電率放電(5~10c放電),放電電壓穩(wěn)定,安全,不會(huì)燃燒,不會(huì)爆炸,和生活(周期),對(duì)環(huán)境無(wú)污染,它是最好的,是目前最好的電池大電流輸出功率。

結(jié)構(gòu)與工作原理

LiFePO4電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。左邊是橄欖石LiFePO4，它是電池的正極，由鋁箔連接。中間是聚合物的膜，它將正極和負(fù)極分開(kāi)，但是鋰離子可以通過(guò)，而電子e-不能。右邊是由碳(石墨)構(gòu)成的電池的負(fù)極，它通過(guò)銅箔與電池的負(fù)極相連。在電池的上下兩端之間是電池的電解質(zhì)，電池被封裝在金屬外殼中。

當(dāng)LiFePO4電池充電時(shí)，正極的鋰離子Li+通過(guò)聚合物膜向負(fù)極遷移。在放電過(guò)程中，負(fù)極中的鋰離子通過(guò)隔膜向正極遷移。鋰離子電池得名于鋰離子在充放電之間來(lái)回移動(dòng)。

的重要性能

其額定電壓為3.2v，截止電壓為3.6v，截止電壓為2.0v。由于不同廠家使用的正極、負(fù)極材料和電解液材料的質(zhì)量和工藝不同，其性能也會(huì)有所不同。例如同類(lèi)型電池容量(同包裝標(biāo)準(zhǔn)電池)差異較大(10%~20%)。

磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池的重要性能如表1所示。與其他充電電池比較，其他充電電池的性能也列于表中。要說(shuō)明的是，不同廠家生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池的性能參數(shù)存在一定差異;此外，一些電池性能不包括在內(nèi)，如電池內(nèi)阻，自放電率，充電和放電溫度。

磷酸鐵鋰離子電池容量差異很大，可分為三大類(lèi):小的只有零點(diǎn)幾毫安，中等的只有幾十毫安，大的只有幾百毫安。不同類(lèi)型電池的相似參數(shù)也有一定的差異。介紹了磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池的參數(shù)。外形尺寸:直徑18mm，高度650mm(型號(hào)18650)，參數(shù)性能如表2所示。

過(guò)放至零電壓試驗(yàn)

采用STL18650(1100mAh)磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池進(jìn)行零電壓放電試驗(yàn)。測(cè)試條件:對(duì)1100mAhSTL18650電池充電0.5c，再放電至0C電壓，放電1.0c。然后將0V電池分為兩組:一組7天，另一組30天;儲(chǔ)存期滿(mǎn)后，充電0.5c，放電1.0c。最后，比較了兩種零電壓存儲(chǔ)周期的差別。