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磷酸铁锂电池的优点和缺点分别是什么?

更新时间:2020-07-20 12:40点击:

  

  1 磷酸铁锂电池的寿命长,5261循环寿命在41022000次以上。在同样的条件下,磷酸铁锂1653电池可使用7到8年的时间。

  2 使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。

  4 磷酸铁锂电池耐高温,磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500摄氏度。

  1 磷酸铁锂电池正极的振实密度小,密度一般在0.8到1.3左右。体积大。

  4 磷酸铁锂电池单个电池的寿命长,在2000次左右,但是磷酸铁锂电池组的寿命短,一般在500次左右。

  磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件,而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电,发现依然有爆炸现象。虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池,已大有改善。

  长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,最多也就1~1.5年时间,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用,理论寿命将达到7~8年。综合考虑,性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。

  磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20C--+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

  国内现在普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料,从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等市场分析员都看好这一材料,将其作为动力型锂离子电池的发展方向。分析其原因,主要有下列两点:首先是受到美国研发方向的影响,美国Valence与A123公司最早采用磷酸铁锂做锂离子电池的正极材料。其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子电池使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷,归结起来主要有以下几点:

  1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。

  2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低。低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任Don Hillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候,他用terrible来形容,他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下(0℃以下)无法使电动汽车行驶。

  尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错,但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下,设备根本就无法启动工作。

  1、高温性能好。磷酸铁锂电热峰值5261可达350℃-500℃而锰酸锂4102和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽1653广(-20C--+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

  2、大容量。具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。5AH-1000AH(单体)。

  3、重量轻。同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池的1/3。

  1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质。

  2、轻型电动车:电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等。

  1、高效5261率输出:连续高电流放4102电可达165310C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C。

  2、高温时性能良好:外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可达160℃。

  1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。

  2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低。

  2、轻型电动车:电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等;

  锂离子动力电池的性能主要取决于正负极材料,磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年才出现的事,国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标。

  磷酸铁锂电池的寿命5261长,循环寿命在41022000次以上。在同样的条件下,1653磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。

  使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。

  磷酸铁锂电池单个电池的寿命长,在2000次左右,但是磷酸铁锂电池组的寿命短,一般在500次左右。

  大于16531000次(磷酸铁锂电池循环寿命大于2000次,1C充放电100%DOD)

  充电在-20~60℃,放电在-40~65℃(磷酸铁锂电池高温性能优异,非常适合于太阳能产品使用,需要使用圆柱18650或26650钢壳的电芯,软包装的在高温的环境下容易析出气体,导致电池寿命骤降)

  快充电能力(容量型电芯可以在1-2C的充电电流进行充电,相比铅酸电池0.1-0.2C充电,效率高了许多,在动力和储能应用上有诸多的好处)

  高放电率和高功率放电能力(电池在1C-3C的倍率放电情况下,放电容量没有明显的下降,对比是酸性电池系列和镍电池比较)

  如果拿磷酸铁锂电池和三元锂离子电池,在动力和储能以及照明上面做比较的线型号为例。首先是对高低温的适应能力,磷酸铁锂高温性能优异,特别是在夏季户外适应,低纬度地区,中午的温度会比较高,在户外使用的话,无疑铁锂电池占优;然而很少有产品能高低温通吃,铁锂电池的低温性能有待改进,三元锂离子电池的低温性能比铁锂电池表现好多了。看附图。

  然后看电池的循环寿命,以海特的铁锂26650型号3200mah电芯和三元26650型号4500mah电芯在实验室条件下,1C充放电,100%DOD,铁锂电池寿命>2000次,三元电池大于1000次。当然了如果电池80%DOD,60%DOD,40%DOD,寿命会是成倍的增长。见附图。

  其他的一些性能,比如安全性,稳定性,价格,组合方式,获得难易程度,这些都需要咨询专门的制造商,他们会提供一下适合的建议。谢谢。


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