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磷酸铁锂的详细资料

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2010-11-15 11:25:18| 分类:默认分类 |字号订阅

磷酸铁锂的详细资料

磷酸铁锂电池

功能用途

磷酸铁锂电极材料主要用于动力锂离子电池.

自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群,也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性,美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的LiMn 2O4和层状结构的LiCoO2相比,LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。

磷酸铁锂性能

1.高能量密度,其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140 mAh/g(0.2C, 25°C);

2.安全性,是目前最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;

3.寿命长。在100%DOD条件下,可以充放电2000次以上; (原因:磷酸铁锂晶格稳定性好,锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大,故而具有良好的可逆性。存在的不足是电子离子传导率差,不适宜大电流的充放电,在应用方面受阻。解决方法:在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性。)

4.无记忆效应;

5.充电性能,磷酸铁锂正极材料的锂电池,可以使用大倍率充电,最快可在1小时内将电池充满。

具体的物理参数:

磷酸铁锂

松装密度:0.7g/cm

振实密度:1.3g/cm

中位径 2——4um

比表面积<30m/g

涂片参数:

LiFePo4:C:PVDF=90:3:7

极片压实密度:2.1-2.4g/cm

电化性能:

克容量>140mAh/g 测试条件:半电池,0.1C,电压4.0-2.0V

循环次数1000次

国内国际磷酸铁锂材料生产商:

国内:天津斯特兰北大先行湖南瑞翔苏州恒正其中天津斯特兰现在材料稳定批量产业化生产北大先行小批量生产国际:加拿大Phostech、美国Valence、美国A123、日本sony. 其中A123规模最大且得到美国政府的大力资助。

新颖性及特点

磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产,国外美国Vale nce(威能)公司和A123(高博),国内天津斯特兰,北大先行等。其特点是放电容量大,价格低廉,无毒性,不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。

但是其振实密度低,影响电容量。

目前主要的生产方法为活法,产品指标不稳定。

锂离子电池的性能主要取决于正负极材料,磷酸铁锂作为锂离子电池的正极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。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧,穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点,是新一代锂离子电池的理想正极材料。

本项目属于高新技术项目中功能性能源材料的开发,是国家“863”计划、“973”计划和“十一五”高技术产业发展规划重点支持的领域。

目前锂离子电池还是以小容量、低功率电池为主,中大容量、中高功率的锂离子电池尚未大规模生产,使得锂离子电池在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中尚未得到广泛应用。其中一个重要原因是锂离子电池正极材料尚未取得重大突破。

正极材料是锂离子电池的重要组成部分。

迄今研究最多的正极材料是LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及以上三种材料的衍生物,如LiNi0.8Co0.2 O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 等。

LiCoO2 是唯一大规模商品化的正极材料,目前90%以上的商品化锂离子电池采用LiCoO2 作为正极材料。LiCoO2 的研究比较成熟,综合性能优良,但价格昂贵,容量较低,存在一定的安全性问题。

LiNiO2 成本较低,容量较高,但制备困难,材料性能的一致性和重现性差,存在较为严重的安全问题。LiNi0.8Co0.2O2 可看成LiNiO2 和LiCoO2的固溶体,兼有LiNiO2 和LiCoO2 的优点,一度被人们认为是最有可能取代LiCoO2 的新型正极材料,但仍存在合成条件较为苛刻(需要氧气气氛)、安全性较差等缺点,综合性能有待改进;同时由于含较多昂贵的Co,成本也较高。

尖晶石LiMn2O4 成本低,安全性好,但循环性能尤其是高温循环性能差,在电解液中有一定的溶解性,储存性能差。

新型的三元复合氧化物镍钴锰酸锂(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等材料的各自优点:成本与LiNi0.8Co0.2O2 相当,可逆容量大,结构稳定,安全性较好,介于LiNi0.8Co 0.2O2 和LiMn2O4 之间,循环性能好,合成容易;但由于含较多昂贵的Co,成本也较高。对中大容量、中高功率的锂离子电池来说,正极材料的成本、高温性能、安全性十分重要。

上述LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料尚不能满足要求。因此,研究开发能用于中大容量、中高功率的锂离子电池的新型正极材料成为当前的热点。

正交橄榄石结构的LiFePO4 正极材料已逐渐成为国内外新的研究热点。初步研究表明,该新型正极材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料的各自优点:不含贵重元素,原料廉价,资源极大丰富;工作电压适中(3.4V);平台特性好,电压极平稳(可与稳压电源媲美);理论容量大(170mAh/ g);结构稳定,安全性能极佳(O 与P 以强共价键牢固结合,使材料很难析氧分解);高温性能和热稳定性明显优于已知的其它正极材料;循环性能好;充电时体积缩小,与碳负极材料配合时的体积效应好;与大多数电解液系统兼容性好,储存性能好;无毒,为真正的绿色材料。

与LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料相比,LiFePO4 正极材料在成本、高温性能、安全性方面具有突出的优势,可望成为中大容量、中高功率锂离子电池首选的正极材料。

该材料的产业化和普及应用对降低锂离子电池成本,提高电池安全性,扩大锂离子电池产业,促进锂离子电池大型化、高功率化具有十分重大的意义,将使锂离子电池在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中的应用成为现实。

然而,磷酸铁锂堆积密度低的缺点一直受到人们的忽视和回避,尚未得到解决,阻碍了材料的实际应用。钴酸锂的理论密度为5.1g/cm3,商品钴酸锂的振实密度一般为2.0-2.4g/cm3;而磷酸铁锂的理论密度仅为3.6g/cm3,本身就比钴酸锂要低得多。

为提高导电性,人们掺入导电碳材料,又显着降低了材料的堆积密度,使得一般掺碳磷酸铁锂的振实密度只有1.0-1.2g/cm3。如此低的堆积密度使得磷酸铁锂的体积比容量比钴酸锂低很多,制成的电池体积将十分庞大,不仅毫无优势可言,而且很难应用于实际。

因此,提高磷酸铁锂的堆积密度和体积比容量对磷酸铁锂的实用化具有决定意义。粉体材料的颗粒形貌、粒径及其分布直接影响材料的堆积密度。

举例来说,Ni(OH)2 是用于镍氢电池和镍镉电池的正极材料。以前,人们采用片状的Ni(OH)2,其振实

密度只有1.5-1.6g/cm3;目前采用的球形Ni(OH)2 的振实密度可达2.2-2.3g/cm3;球形Ni(OH)2 已基本上取代了片状的Ni(OH)2,显着提高了镍氢电池和镍镉电池的能量密度。

本实验室借鉴高密度球形Ni(OH)2 的研究成果,开发成功了锂离子电池高密度球形系列正极材料,包括LiCoO2 、LiMn2O4 LiNi0.8Co0.2O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 等。

其中LiCoO2、LiNi0.8Co0.2O2 的振实密度已可达到2.9g/cm3,远高于商品化的同类材料。研究和实际应用表明,球形产品不仅具有堆积密度高、体积比容量大等突出优点,而且还具有优异的流动性、分散性和可加工性能,十分有利于制作正极材料浆料和电极片的涂覆,提高电极片品质;此外,相对于无规则的颗粒,规则的球形颗粒表面比较容易包覆完整、均匀、牢固的修饰层,因此球形产品更有希望通过表面修饰进一步改善综合性能。

在此基础上,我们提出:球形化是锂离子电池正极材料的发展方向。目前国内外报导的LiFePO4 正极材料都是由无规则的颗粒组成的,粉体材料的堆积密度和能量密度较低。因此,本项目致力于LiFePO4 材料颗粒的球形化,通过颗粒的球形化来提高材料的堆积密度和体积比容量;在此基础上,发挥球形材料易于表面包覆的优势,进一步通过球形颗粒的表面修饰提高材料的综合性能;在对LiFePO4 材料颗粒的球形化和表面修饰的过程中,充分借鉴、吸收、利用人们在提高磷酸铁锂的电导率方面已取得的优秀成果;最终制备出球形、高堆积密度、高体积比容量、高导电性的LiFePO4 正极材料,使之能应用于中大容量、中高功率的锂离子电池,促进该材料的产业化。

目前,本研究室采用二价铁盐或三价铁盐、磷酸或磷酸盐、氨水为原料,通过控制结晶技术合成高密度球形磷酸铁前驱体,再与锂源、碳源共混热处理,通过碳热还原法合成掺碳的高密度球形磷酸铁锂。该磷酸铁锂粉体材料由单分散球形颗粒组成、粒径5-10μm、堆积密度大(振实密度可达1.6-1.8g/cm3)、流动性好、可加工性能好,可逆容量140mAh/g。

磷酸铁锂生产技术

一.项目简介:锂离子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。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧,穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点,是新一代锂离子电池的理想正极材料。

本项目属于高新技术项目中功能性能源材料的开发,是国家“863”计划、“973”计划和“十一五”高技术产业发展规划重点支持的领域。

二.技术特点

本技术路线使用磷酸铁和碳酸锂作为主要原材料,采用独特的一步反应法制备导电性能优异的磷酸铁锂,主要先进性和创新性有:

(1)避开了其它合成方法中使用磷酸二氢铵为原料,产生大量氨气污染环境的问题。

(2)采用特殊的混料方法,使添加剂与锂源、铁源、磷源达到充分混合,而且无须干燥,直接进行煅烧。添加剂在后续的反应中即可以起到还原的作用,也能形成对磷酸铁锂颗粒的包覆作用,可以大大提高正极材料的导电性能。

(3)本工艺采用干法混料,不用乙醇,不用干燥,减少工艺步骤、减少设备投资,降低成本,而且增加了生产过程中的安全性。

(4)采用的工艺路线容易控制,工艺稳定性好,成本低廉,所用原材料和设备均来自国产,大大降低了产业化成本。容易实现大批量生产。

(5)本项目前采用全新工艺研制的磷酸铁锂材料克容量已达到或超过进口产品。

三.生产条件:

按年产200吨规模,设备投资220万元(不包括检测仪器),见设备明细表。

生产厂房: 600 ㎡,

装机容量: 250KW,

用水:循环用水(冷却),

工人(三班): 30人

四.效益分析

原料成本 6.5万元/吨左右,

电费 3000元/吨,

人工工资 1800元(1000元/人/月,30人)

其它 1万元

综合成本不超过8万元,售价15万元。

按年产销200吨测算,产值3000万元,利税1400万元。批量投产后当年即可收回投资,并有可观的利润。

五.环境保护与职业安全卫生

本项目生产的是一种无污染的二次电池正极材料,制造过程中避开了其它合成方法中使用磷酸二氢铵为原料,产生大量氨气污染环境的问题,仅产生少量CO2气体,属清洁生产工艺。故不会对环境和人员造成危害。

当前国内磷酸铁锂现状(权威)

当前国内磷酸铁锂现状(权威)

目前国内外已经能实现量产的合成方法均是高温固相法,高温固相法又分传统的(以天津斯特兰、湖南瑞翔、北大先行等为代表)和改进的(以美国威能、苏州恒正为代表,也称碳热法)两种。本项目的合成方法与美国valence公司的合成方法相近,即采用碳热法。与大多数生产厂家不同之处有原材料选择和烧结工艺。产品性能与国外公司的对比如下表。

与国内外公司同类产品比较

美国valence 天津斯特兰湖南瑞翔本项目备注

平均粒径 2-4μm 2-4μm 2-4μm 2-4μm 可调

比容量 >130典型值135 >130典型值140 >130典型值 135 130典型值135 混粉

振实 1.5 1.1 1.2 1.5

比表面积(m2/g) 12 <15 <15 <20

2000次循环后容量衰减率(%) <10 <20 <15 <15

技术质量指标

外观:灰黑色粉末,无结块。

物理性能:

X射线衍射:对照JCDS标准,无杂相存在。

粒度分布:正态分布 D50=2-3μm,D90<10μm。

振实密度:1.5g/cm3。

比表面积:?15m2/g。

电化学性能: 1C 放电容量>130mAh/g

2000个循环容量衰减小于15%

市场分析 3.1市场前景需求

国内方面,山东海霸通讯设备有限公司投资3亿人民币,新建厂房占地350亩。拟建成国内最大的磷酸铁锂动力电池生产基地。万向集团实测了山东海霸的磷酸铁锂聚合物动力电池,发现其性能比锰酸锂电池性能还要好,通常所担心的低温性能在-20℃已经达到80%设计容量,而高倍率放电10C时也可达到8 0%容量,仅温升过快而已。这表明,磷酸铁锂已经基本达到电动汽车的使用要求!当然磷酸铁锂要大行其道,可能还有一些工艺完善,产品质量稳定化的过程,但据预测,2-3年内必是磷酸铁锂作为动力电池的主

流,这个观点是绝大多数动力锂电池生产者和研究者的共识。另外,深圳市比亚迪电池股份有限公司正致力于研究动力汽车,目前该公司大批量采购国内生产的磷酸铁锂,凡是能批量生产的,比亚迪公司都成吨的采购,据称目前磷酸铁锂月需求是40吨。该公司已经先购入三条不同的烧结设备准备进行中试研究。此外,A TL广东新能源目前每月对磷酸铁锂的需求是10吨,天津力神在经过长时间的为Valence OEM后,每月也有固定的磷酸铁锂需求。河南环宇集团和青岛澳柯玛都希望能寻找到供应磷酸铁锂材料的国内生产厂家。还有一些锂离子电池生产厂家都已经对磷酸铁锂系列的电池进行了较长的研究,已经获得了使用经验,市场已经逐渐成熟。欧美、台湾、日本方面对磷酸铁锂材料也有很大的需求量,目前磷酸铁锂材料在国内和国际市场上都处于供不应求状态,苏州恒正科技制备的磷酸铁锂材料售价高达30多万/吨,另外,台湾必翔愿意独家包销湖南瑞翔的磷酸铁锂材料5年,足见国际市场磷酸铁锂的需求之旺盛。

据某公司的一份磷酸铁锂生产可行性分析报告估计,至2006年,锂离子动力电池总需求量为50.69亿Ah(单体电池工作电压3.6伏),折算为正极材料其消耗量为36200吨。而以上数据仅仅只包含了国内市场,考虑到国外市场的拓展及电动轿车的潜在发展,对动力型锂离子电池正极材料的需求量要远远超出36 200吨。综合上述分析,磷酸铁锂作为新型高能锂离子电池的正极活性材料及电子材料产品,随着电池工业及电子工业的发展,具有广阔的市场前景。在未来的两三年内,磷酸铁锂的市场需求量将达5万吨以上,尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂的需求将大幅增加。

但目前磷酸铁锂还没有达到像钴酸锂这样的应用广度,主要原因是锂离子电池生产厂家没有稳定的货源供应情况下,也不能进行电池生产线的扩产,问题解决的关键还是在于磷酸铁锂材料产量的提高和产品质量稳定性的解决。解决产品的稳定性也正是本技术团队的优势所在。

3.2目前消费需求和潜在客户

目前磷酸铁锂尚没有达到大规模商品化的主要原因是磷酸铁锂产品质量的稳定性,这一问题正被某些公司所解决。正由于部分技术问题尚未得到完美解决,磷酸铁锂材料目前主要用在高尔夫球场推车用电源,矿灯,电动摩托,电动自行车,动力工具、以及电动汽车等方面。潜在客户有以下公司。

(详细客户资料初谈后才能提供)

3.3推广应用领域

磷酸铁锂的应用领域主要有:

(1)储能设备

太阳能、风力发电系统之储能设备;

不断电系统UPS ;

配合太阳能电池使用作为储能设备(比亚迪已经在生产此类电池);

(2)电动工具类

高功率电动工具(无线);

电钻、除草机等;

(3)轻型电动车辆

电动机车,电动自行车,休闲车,高尔夫球车,电动推高机,清洁车;

混合动力汽车(HEV),近期2-3年的目标;

(4)小型设备

医疗设备:电动轮椅车,电动代步车);

玩具(遥控电动飞机,车,船);

(5)其它小型电器

矿灯;

植入性的医疗器械(磷酸铁锂无毒性,锂电池仅铁锂可满足要求) ;

替代铅酸,镍氢,镍镉,锂钴,锂锰类电池在小型电器上的应用(2007镍镉将全面退出市场);

目前已经实现的应用:1.8Ah及以下的18650型圆柱电池。应用市场:18650型是一种通用标准,可用于小型电器。全球需求为5000万个电池/年,折算为正极材料需求600吨。

磷酸铁锂的总生产能力预计到2007年底将达到3000-4000吨/年左右。

磷酸铁锂市场价格目前比较高,国内售价为18万/吨,国外公司和董明的价格为30万/吨。主要原因有:

(1)锂源上涨,目前Li2CO3和LiOH等价格均在6.5万/吨左右,而2005年价格为3万多,2006年初为4万左右。(2)生产成本高,生产企业采用LiH2PO4(磷酸二氢锂)作为锂源,解决了环境污染问题,但原材料成本提高。(3)目前这个材料应用主要是出口,正极材料能提供更好的安全性和稳定性,价格因素不太敏感。

预计近3年内,将会出现磷酸铁锂和锰酸锂,三元系材料在市场并存的局面,主要看谁能提供批量稳定的正极材料,谁就能占领更多的市场份额。预计3年后磷酸铁锂的应用将会有一个很大的增加,并将会占据主导地位。据国内大型锂离子电池正极材料供应商的预测,磷酸铁锂的实际需求有望在三年内达到上万吨/年。

竞争分析 3.4竞争性分析

主要竞争来自于美国valence、美国A123公司,天津斯特兰。

(1)美国valence公司及在华企业威能

美国Valence公司2003年开始LiFePO4的产业化,解决了其电池的倍率放电及低温性能等问题,并和中国的部分锂离子电池厂家进行合作,并以OEM方式生产4~10Ah的聚合物电池,同时,在中国苏州拟建生产基地(威能和威泰),自己生产聚合物电池。

但是由于Valence公司面对国内的客户并不出售电池材料。而与其合作的电池厂家利润空间和主动性受到了限制,因此对能够提供稳定的正极材料的厂家非常渴望。

预计近几年,Valence还不足构成实质竞争。

(2)美国A123公司及其在华企业高博

A123公司主要从事掺杂金属离子的LiFePO4材料的商品化运作,但相关网站上涉及技术指标的公开资料不多,部分产品已在台湾的部分厂家试用,但据称无量产能力,且批次稳定性差。A123公司与Valenc e公司类是,也是以OEM的方式和国内的一些电池厂家进行合作。A123公司在中国的常州建设生产基地高博。A123公司目前定位为潜在的竞争者。

(3)其它企业的竞争

国内的其它企业例如天津斯特兰,湖南瑞翔,北大先行和恒正纳米科技也都进行了中试实验,但是他们的生产工艺和产品各有不利的方面。其中,湖南瑞翔和北大先行据称是较早地完成中试的厂家,但是他们目前尚不能解决产品批次间稳定性的问题。他们用的原料和技术路线都不是最具有竞争力。原料主要是运用铁的有机盐,工艺存在煅烧时间长,而生产的产品批次间不稳定,产品在做成品电池的时候粘着性差。恒正纳米科技目前在产量上还未形成规模,而且在最终产品中为了提高导电性,添加了价格昂贵的Ni、Co和Mn过渡金属层状材料;并且广泛采用进口设备和原材料,因此成本很高。因此他们的产品价格是目前商业价格的两倍还要多。天津斯特兰收购了北京中辉振宇,目前有4条网带式烧结炉,计划07年扩产至20条,产品质量已经基本成熟,目前产品供不应求,预计3年后会有一定的竞争威胁。

总之,目前磷酸铁锂产品正处于行业的萌芽阶段,而中国环境问题突出,能源问题紧张,因此磷酸铁锂产品潜在市场巨大,而国内外的电池材料厂家要么不具备稳定的生产能力要么生产的产品质量存在诸多问题或产量太小。结论:磷酸铁锂的生产在近2-3年不会发生争夺客户的竞争,目前的市场现状是客户寻找市场。

锂电池规格书

储能型磷酸铁锂电池规格书STORAGE LiFePO4 BATTERY SPECIFICATIONS 客户名称(Customer): 产品型号(Type): CF12V80Ah 发行日期(Issuing Date):

1. 适用范围(Product Scope) 本规格书描述了锂离子二次电池的技术要求、测量方法、运输、储存及注意事项。 This Specification describes the requirements of the lithium ion rechargeable battery supplied by 2. 电池组特性 (Battery Group Specifications)

单只电芯曲线图feature curve for single cell 3. 技术要求(Technical Requirements) 测试条件(除特别规定) Testing Conditions (unless otherwise specified) 温度Temperature: 15~35℃ 相对湿度Relative Humidity: 45%~75% 大气压Atmospheric pressure: 86~106Kpa 充放电性能 (Electrical Characteristics)

环境性能 (Environmental Characteristic) 机械性能(Mechanical characteristics)

安全性能(Safe Characteristic)

4 电池组基本性能 (Basic Characteristics of Battery) 5 电池组保护功能要求 (Battery Required Protection Functions) To insure the safety, charger and the protection circuit shall be satisfied the items below. As safety device, please use in combination with the temperature fuse. The standard charge method is CC/CV (constant current/constant voltage) 为确保安全,充电器和保护电路应符合以下要求。同时请使用装有热熔保险丝的安全装置。标准充电方法为CC/CV(恒流/恒压)

(完整版)磷酸铁锂动力电池特性及应用(精)

磷酸铁锂动力电池特性及应用 自锂离子电池问世以来,围绕它的研究、开发工作一直不断地进行着,上世纪90年代末又开发出锂聚合物电池,2002年后则推出磷酸铁锂动力电池。 锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能,并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2),另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池,一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员。 一般锂离子电池的电解质是液体的,后来开发出固态及凝胶型聚合物电解质,则称这种锂离子电池为锂聚合物电池,其性能优于液体电解质的锂离子电池。 磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。 采用LiFePO4材料作正极的意义 目前用作锂离子电池的正极材料主要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用 LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。 作为可充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。 LiFePO4电池的结构与工作原理 LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电

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CMOS IC 应用手册 S-8209A 系列的应用示例 Rev.1.0_00 精工电子有限公司 2 目 录 1. 使用S-8209A 系列的多节电池串联保护电路 (3) 1.1 电池保护IC 的连接示例......................................................................................................................................3 1.2 工作说明...........................................................................................................................................................4 1.2.1 通常状态......................................................................................................................................................4 1.2.2 禁止充电状态...............................................................................................................................................5 1.2.3 禁止放电状态...............................................................................................................................................6 1.2.4 电量平衡功能...............................................................................................................................................7 1.2.5 延迟电路......................................................................................................................................................7 1.3 时序图..............................................................................................................................................................8 1.3.1 过充电检测...................................................................................................................................................8 1.3.2 过放电检测 (9) 2. 备有过放电状态通信功能的应用电路示例 (10) 2.1 电池保护IC 的连接示例....................................................................................................................................10 2.2 工作说明.........................................................................................................................................................11 2.3 过放电检测的时序图 (12) 3. 注意事项 (13) 4. 相关资料 (13)

浅谈磷酸铁锂电池的性能与应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/5c16918009.html, 浅谈磷酸铁锂电池的性能与应用 作者:张志伟 来源:《中国科技博览》2015年第30期 [摘要]随着科学技术发展速度不断加快,锂离子电池技术也得到了相应的发展,磷酸铁锂带电池应运而生,这种类型的电池所具优势明显,如安全性好、没有记忆效应、工作电压高、循环寿命长以及能量密度大等。下面笔者就磷酸铁锂电池的性能以及应用进行研究和分析。 [关键词]滇池;性能;磷酸铁锂;储能 中图分类号:TG113.22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0368-01 一、前言 目前在锂电池的研究中,所研究的主要正极材料包含有LMin2O4、LiCoO和LiNiO2等,但因钴资源有限,再加上其有毒,在制备钼酸锂上难度较大。自从磷酸铁锂所具的可逆嵌脱锂特性被报道以后,该材料也受到了广泛关注,关于该材料方面的研究和文献报道也随之增多,和传统锂电池比较,磷酸铁锂电池所具安全性能较好,原材料来源比较广泛,循环寿命长且成本较低等,目前在通信、电网建设中已得到广泛应用。 二、磷酸铁锂电池性能分析 磷酸铁锂电池正极由LiFePO4材料所构成,由铝箔连接正极;电池负极为碳石墨构成,由铜箔和负极连接;电池中间为聚合物隔膜,借助于此隔开电池正负极,其中锂电子能经过隔膜,而电子不可经过隔膜,在电池内存在电解质。于LiFePO4和FePO4间完成电池充放电反应,充电期间,LiFePO4缓慢脱离出锂离子成为FePO4;放电期间,锂离子嵌入FePO4逐渐形成为LiFePO4。当电池在充电时,自磷酸铁锂晶体电池中锂离子迁移至晶体的表面,于电场力不断作用下开始进入电解液,接着穿过隔膜,而后通过电解液迁移至石墨晶体表面,继而嵌入到石墨晶格。在此时,电子通过导电体逐渐流向电池正极铝箔集电极,通过极耳—电池正极柱—外电路—负极极柱—负极极耳逐步流向至铜箔集流体,最后再通过导电体流至石墨负极,从而使负极电荷可达到平衡。电池在放电期间,锂离子脱嵌于石墨晶体,进入电解液,接着穿过隔膜,通过电解液迁移至磷酸铁锂晶体表面,而后重新嵌入至磷酸铁锂晶格中,此时,电子通过导电体逐渐流向至铜箔集电极,通过极耳—电池负极柱—外电路—正极极柱—正极极耳而流向至铝箔集流体,并再通过导电体流至电池正极,以便正极电荷达到平衡。 磷酸铁锂电池借助于自身所具独特优势,如高工作电压、绿色环保、能量密度大、支持无极扩展以及循环寿命长等,将其组成为储能系统以后能够大规模储存电能。由磷酸铁锂电池构成的储能系统,除磷酸铁锂电池组外,还包含有电池管理系统、中央监控系统、换流装置以及变压器,其中换流装置中又包括整流器以及逆变器。该系统能量转换机理主要如下:在充电

磷酸铁锂电池地放电特性及寿命

磷酸铁锂电池(以下简称锂铁电池)作为铁电池的一种,一直受到业界朋友的广泛关注(也有人说锂铁电池其实就是锂离子电池的一种)。就铁电池而言,它可以分为高铁电池和锂铁电池,今天我们以型号为STL18650的锂铁电池为例,来具体说明一下锂铁的电池的放电特性及寿命。 STL18650的锂铁电池(容量为1100mAh)在不同的放电率时其放电特性如图2所示。最小的放电率为0.5C,最大的放电率为10C,五种不同的放电率形成一组放电曲线。由图1中可看出,不管哪一种放电率,其放电过程中电压是很平坦的(即放电电压平稳,基本保持不变),只有快到终止放电电压时,曲线才向下弯曲(放电量达到800mAh以后才出现向下弯曲)。在0.5~10C的放电率范围内,输出电压大部分在2.7~3.2V范围内变化。这说明该电池有很好的放电特性。 图1 STL18650的放电特性 容量为1000mAh的STL18650在不同的温度条件下(从-20~+40℃)的放电曲线如图2所示。如果在23℃时放电容量为100%,则在0℃时的放电容量降为78%,而在-20℃时降到65%,在+40℃放电时其放电容量略大于100%。 从图3中可看出,STL18650锂铁电池可以在-20℃下工作,但输出能量要降低35%左右。 图2 STL18650在多温度条件下的放电曲线 STL18650的充放电循环寿命曲线如图4所示。其充放电循环的条件是:以1C充电率充电,以2C放电率放电,历经570次充放电循环。从图3的特性曲线可看出,在经过570次充放电循环,其放电容量未变,说明该电池有很高的寿命。

图3 STL18650的充放电循环寿命曲线 过放电到零电压试验 采用STL18650(1100mAh)的锂铁动力电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。 试验的结果是,零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,无泄漏、性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。 这试验说明该电池即使出现过放电(甚至到0V),并存放一定时间,电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。

磷酸铁锂动力电池维护手册 整合版

沃特玛电池有限公司 磷酸铁锂动力电池使用手册 电子部 2013-3-15 [为了方面售后服务更好的对OPT管理系统进行维护,特此制定本手册,希望对售后服务有所帮助]

前言 为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题,世界主要汽车生产国纷纷加快部署,将发展新能源汽车作为国家战略,加快推进技术研发和产业化,同时大力发展和推广应用汽车节能技术。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向。新能源客车,目前正在飞速发展。 当新能源客车穿行于街市,走进人们的生活时,对它的了解和认知也就成我们的必修课。然而,在这新能源之风势在必行之际,谈到动力电池,我们中大多数的人对其都知之甚少,这其中包括很多从事纯电动客车工作的相关从业人员,也正因为如此,才给你们的工作和和生活到来了诸多的困难和疑惑。 为解决这些问题,让从事纯电动客车工作的相关从业人员对动力电池有一些初步的了解和认识,本手册将通过重点介绍磷酸铁锂动力电池和管理系统的运用与维护来让大家了解动力电池的相关知识。为了更好服务客户,让相关从业人员熟悉和掌握我公司的纯电动客车动力电池,也为更好的发挥磷酸铁锂动力电池优越的性能,做好相关的维护保养工作,特制定本手册。希望此举能为大家避免在使用或维护我公司产品时造成不必要的困扰和预防产生一些不可挽回的损失。 烦请在使用或维护沃特玛公司纯电动客车动力电池之前,详细阅读本手册!

目录第一章 第二章

第一章为何选择磷酸铁锂电池作为动力电池 电池的概念 1.1.1什么是电池 化学电源俗称为电池,是一种利用物质的化学反应所释放出来的能量直接转化为电能的装置。顾名思义,电池是装电的池子,尤如水池,电池的电压及容量类似于水池的水位高低和蓄

IFR 26650-12Ah 6.4V -2S4PIFR 14500-600mAh 3.2V磷酸铁锂电池规格书超详细版

地址:广东省深圳市坪山新区金荔科技园4栋 TEL:86(0)0755-2308 8336 FAX:86(0)0755-2308 8396 DATE: 2016/01/08 Cylindrical LIFEPO4 Battery Specification 圆柱型磷酸铁锂电池规格书MODEL/型号: IFR 26650-12Ah 6.4V(2S4P) Prepared By/Date 编制/日期Checked By/Date 审核/日期 Approved By/Date 批准/日期 冯时春/2016.01.08 Customer Approval 客户批准 Signature 确认 Date 日期 Company Name: 公司名称: Company Stamp: 客户印章: --- 保密文件---

地址:广东省深圳市坪山新区金荔科技园4栋 TEL:86(0)0755-2308 8336 FAX:86(0)0755-2308 8396 DATE: 2016/01/08 Amendment Records (修正记录) Edition (版本) Description (记述) Prepared by (编制) Approved by (批准) Date (日期) A First Publish 冯时春2016/01/08

地址:广东省深圳市坪山新区金荔科技园4栋 TEL:86(0)0755-2308 8336 FAX:86(0)0755-2308 8396 DATE: 2016/01/08 1 Scope(适用范围) This specification is applied to the reference battery in this Specification that manufactured by Yinkai Power Technology Co., Ltd. 本说明书适用于本书中所提及的银凯动力科技有限公司制造的电池。 2 Product Specification(产品技术规格) Table 1 (表1) No. (序号) Item (项目) General Parameter (常规参数) Remark (备注) 1 Rated Capacity (额定容量) Typical (标称容量) 12Ah Standard discharge(0.2C 5 A) after Standard charge (标准充电后0.2C5A标准放电) Minimum (最小容量) 11.4Ah 2 Nominal Voltage (正常电压) 6.4V Mean Operation Voltage (即工作电压) 3 Voltage at end of Discharge (放电终止电压) 5.0V Discharge Cut-off Voltage (放电截止电压) 4 Charging Voltage (充电电压) 7.3V 5 Internal Impedance (内阻) ≤120mΩ Internal resistance measured at AC 1KH Z after 50% charge (半电态下用交流法测量内阻) The measure must uses the new batteries that within one week after shipment and cycles less than 5 times (使用出货后不到一个星期及循 环次数少于5次的新电池测量) 6 Standard charge (标准充电) Constant Current 0.2C5A Constant Voltage 7.3V 0.01 C cut-off (持续电流:0.2C5A 持续电压:7.3V 截止电流:0.01 C) 7 Standard discharge (标准放电) Constant current 0.2C5A end voltage 5.0V (持续电流:0.2C5A 截止电压:5.0V)

通信用磷酸铁锂电池及系统的原理与应用

通信用磷酸铁锂电池及系统的原理与应用 传统的阀控式密封铅酸电池以其成本低廉、技术成熟、维护方便得到广泛应用,然而,随着无线通信技术的不断发展和移动基站应用场景的复杂化,传统的蓄电池逐步显现出体积大、对环境温度要求苛刻等劣势。磷酸铁锂电池系统由于具有体积小、重量轻,高温性能突出,循环性能优异,可高倍率充、放电,绿色环保等众多优点,更适用于环境温度高、机房面积及承重小等恶劣的基站环境。同时,在末端供电磷酸铁锂电池也可作为铅酸蓄电池的有效补充。 一、目前通信后备电源面临的问题 1、传统铅酸蓄电池对环境温度要求比较高 目前市内宏基站的站址选择越来越难,室外一体化基站开始大规模建设。传统的铅酸蓄电池对环境温度要求比较高的特点造成传统的铅酸蓄电池很难适应室外高温等恶劣天气。另外,除了铅酸蓄电池外,室内宏基站的其他设备对环境温度的适应范围都比较宽。机房空调就是为了给铅酸蓄电池提供适当的环境温度。为了节能减排,目前已开发出蓄电池保温箱等蓄电池专用的小型空调设备。如果能找到一种对环境温度要求不高的电池作为后备电源,不仅能解决室外一体化基站后备电源的问题,而且还能省掉机房专用空调,这样既节省了工程初期购买空调的投资,也节省了基站运行时的大量电费开销。 2、传统铅酸蓄电池对机房面积和承重要求高 室内宏基站设备中,电源设备占比最大,而电源设备中提及和占地面积最大的就是蓄电池。室内宏基站的机房大多采用民房,根据结构专业的统计计算,民房的承重设计一般为150~200kg/m,而铅酸蓄电池对机房的承重要求不低于 400kg/m,所以在现有的民房内摆放铅酸蓄电池都需要经过加固处理。这样一方面加大了工程量,另一方面也加大了选址难度。另外,目前通信设备逐步向小型化、分散化的方向发展,末端设备的功耗越来越小,要求后备电池的体积更小,重量更轻。 3、传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差 目前电网质量越来越完善,很少出现市电大面积长时间停电的状况,而基站的停电往往是由于市政项目的频繁建设所造成的短时间频繁停电,这需要蓄电池短时间大电流高倍率放电,而传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差。

电极水分对磷酸铁锂电池性能的影响

电极水分对磷酸铁锂电池性能的影响 发表时间:2019-11-08T15:10:34.197Z 来源:《基层建设》2019年第22期作者:张斌林丹李世丰柳增富 [导读] 摘要:通过库仑法水分测试仪标定不同水分含量的磷酸铁锂正极片,将其制备成软包型锂离子电池。对其电化学循环性能?倍率性能?交流阻抗进行了测试。 力神(青岛)新能源有限公司 266000 摘要:通过库仑法水分测试仪标定不同水分含量的磷酸铁锂正极片,将其制备成软包型锂离子电池。对其电化学循环性能?倍率性能?交流阻抗进行了测试。结果表明不同水分含量极片制备的电池循环性能及倍率性能与电极水分含量有密切关系。 关键词:电极水分;磷酸亚铁锂;软包电池;循环性能 引言:锂离子电池具有工作电压高、容量高、自放电小、循环寿命长、无记忆效应以及无环境污染等显著优点。是目前最具实用价值的移动电子设备电源及电动汽车动力电池。对于应用于电动汽车及大型储能装置中的大容量型动力锂离子电池,限制其推广应用的主要因素是电池的循环性能安全性能和成本。电池制造过程中,电极水分控制对于电池的循环寿命和安全性有着重要影响。 1水分含量对磷酸铁锂材料性能的影响 磷酸铁锂材料颗粒,尺寸较小,比表面积较大,在制备过程中也会加入占比不等的碳,使得其本身对水分含量非常敏感。当暴露在水分含量较高的环境中时,磷酸铁锂材料会出现明显的析锂现象,而金属锂则会与空气中的水分以及二氧化碳发生化学反应,生成LiOH和Li2CO3,降低材料活性,影响电性能。如表1所示,参考一般电池工厂材料存储条件,通过实验的方法,对不同存储时长下的磷酸铁锂材料表面力度,比表面等进行分析后发现,随着存储时间的增加,材料表面碱性明显增强,水以及LiOH含量稳步增长。 表1不同存储时长下的物化指标 2水分对磷酸铁锂电池内阻的影响 根据一般工艺要求,磷酸铁锂电池内部水分必须控制在合理的范围内,过多和过少都会对电池性能造成负面影响,最突出的表现就是电池内阻的增加。 当水分含量过低时(比如:极片过度干燥),极片掉粉现象会更加明显,在组装过程中电池因短路造成的不合格率明显增加。同时,由于极片涂层表面导电剂、活性材料、粘结剂之前缺少足够的连接,在电池进行预充激活时,电池内阻会在短时间内呈现明显的上升趋势,直至超出允许范围。 由图1可知,电池内阻随着含水量的增加而明显增加。电池预充时,由于多余的水分与SEI发生反应,会在SEI膜表面生成POF3和LiF 沉淀,导致电池内阻增加。同时,电池内部水分含量的增加,会导致隔膜水分含量超标,严重影响隔膜的绝缘性和散热性,也会导致电池内阻增大,并且电池后期出现短路、胀气等热失控现象的概率大大增加。 图1水分含量与电池内阻关系 3水分对电池放电容量的影响 由上文结论可以看出,随着磷酸铁锂材料水分的增加,材料表面碱性增加,活性物质占比下降,由此带来的最接影响是使得电池初次放电容量随之而降低。磷酸铁林材料表面金属锂的析出会直接影响SEI膜的构成,而多余的水分则会促使电解液中的LiPF6分化成LiF和PFs。也就是说,水分的增加会导致构造SEI膜最关键的两个因素Li+和电解液有效含量的降低,会直接导致SEI的厚度、均匀性等无法满足要求。而水分不断的与SEI膜发生反应,而SEI膜不断的进行修复,消耗电解液,进而使得电池循环容量急速衰减。 4水分含量对电池厚度的影响 随着水分含量的增加,电池的厚度也在变大。在SEI膜形成过程中会产生CO2、CO等气体。并且当水分过量时,多余的水会继续与电解液中的LiPF6反应产生HF气体。由图2可知,当电池内水分含量达到一定程度后,电池厚度与水分含量几乎成正比。

关于磷酸铁锂电池的知识

关于磷酸铁锂电池的知识 导读:锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。 磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。 1.介绍 磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池,一个主要用途是用作动力电池,相对NI-MH、Ni-Cd电池有很大优势。 磷酸铁锂电池充放电效率较高,倍率放电情况下充放电效率可达90%以上。而铅酸电池约为80%。 2.八大优势 安全性能的改善 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。寿命的改善 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 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。 高温性能好 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。 大容量 具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。5AH-1000AH(单体) 无记忆效应 可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而

锂电池、磷酸铁锂电池类 名词解析

电池名词解释 最近发现有许多人对电池的专有名词有一些误解,因此笔者在此对这些名词做一些整理,希望能帮助大家正确的了解,而不要产生一些认知的误会。 一次电池 顾名思义为只可使用一次性的电池,当电池内以化学能转变为电能来提供电力,也无法透过充电或其它方式将原有电能补充回来,因此完全放电后将不可再使用,这是电化学反应为不可逆转。一般市面上常见的干电池、碳锌电池、碱性电池、水银电池、锌空气电池等,皆属此一次性电池。不同的一次性电池种类有不同的使用方式,但都局限于单次的使用。在制造上许多电池种类的原料使用及制程上所使用的材料具有污染性,对环境以及人体具有相当大的影响。 二次电池 二次电池是可以再重复使用的电池,可持续的充电、放电使用,二次电池一样是经过化学能转换成电能,但可以藉由充电方式,将电能重新转化成化学能,便可让电池再次使用,而使用的次数随着材料与设计有其差异性。市面上常见的有铅酸电池、胶体电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、磷酸铁锂电池等。不同种类的二次电池因为其额定电压、额定容量、使用温度以及安全性,

有其不同的使用。在制造上许多电池种类的原料使用及制程上所使用的材料具有污染性,对环境以及人体具有相当大的影响。 碳锌电池 碳锌电池又称碳锌干电池、碳性电池、碳性电芯,外壳由锌构成。既可以作为电池的容器,又可以作为电池的负极。碳锌电池是从液体Leclanche电池发展而来。传统或一般型以氯化铵为电解质;电池则通常是使用氯化锌为电解质的碳锌电池,是一般使用的廉价电池的一种改良版。电池的正极主要是由粉末状的二氧化锰和碳构成。电解液是把氯化锌和氯化铵溶于水中所形成的糊状溶液。碳锌电池是最便宜的原电池,因此成为很多厂商的首选,因为这些厂商所销售的设备中常常需要配送电池。锌碳电池可以用于遥控器、闪光灯、玩具或晶体管收音机等功率不大的设备。此电池正极的碳棒与二氧化锰中所混合的碳只负责引出电流,并不参与反应,正极实际参与还原反应并提供正电的是二氧化锰中的锰,因此,又称为锰锌电池、锌锰电池或锌-二氧化锰电池,也有简称锰干电池的。碳锌电池的电压为1.5V。 锌空气电池 锌空气电池(Zinc-air battery)是一类结构特殊的品种。负极采用了锌合金。而正极材料,则是空气中的氧。在储存时一般保持密封,所以基本上没有自放电。又称锌氧电池,有时也被称为锌空电池。由于锌空电池内部含有高浓度的电解质(氢氧化钾具有强碱性、强腐蚀

浅析磷酸铁锂电池的优点及缺点

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.wendangku.net/doc/5c16918009.html,)浅析磷酸铁锂电池的优点及缺点 磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池。 一、工作原理 磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。 二、意义 金属交易市场,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)存储量较多。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是挺便宜的。它的另一个特点是对环境环保无污染。 作为充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C 放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。 三、结构与工作原理

LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。 LiFePO4电池在充电时,正极中的锂离子Li通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子Li通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。 四、主要性能 LiFePO4电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别(10%~20%)。 这里要说明的是,不同工厂生产的磷酸铁锂动力电池在各项性能参数上会有一些差别;另外,有一些电池性能未列入,如电池内阻、自放电率、充放电温度等。 磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别,可以分成三类:小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。 五、过放电到零电压试验: 采用STL18650(1100mAh)的磷酸铁锂动力电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。

磷酸铁锂电池 18650-1500-3.2V中文规格书 蒋合你好

产品规格书 产品名称:锂离子电池 产品型号:HTCF18650-1500mAh-3.2V 制订:周会 审核:李涛 批准:

目录 1. 适用范围 (3) 2. 型号 (3) 3. 外观及尺寸 (3) 4. 主要技术参数 (3) 5. 性能曲线 (4) 6. 安全性能 (5) 7. 环境适应性能 (6) 8. 标准测试环境 (6) 9. 储存及其它事项 (6) 10. 电池使用操作注意事项 (6)

1. 适用范围 本产品规格书描述了海特电子集团有限公司(以下简称海特电子)生产的锂离子电池产品性能指标。 2. 型号 HTCF18650-1500mAh-3.2V 3. 外观及尺寸 项目尺寸(mm) 直径(Ф)18.2±0.1 高度(H)64.8±0.4 4. 主要技术参数 序号项目标准 备注 1 标称容量1500mAh 0.5C,(本型号1C电流值为1500mA) 2 容量范围1450~1550mAh 0.5C 3 标称电压 3.2 V 4 交流内阻≤60mΩ加PTC型 5 充电 条件 截止电压 3.65±0.05V 以0.5C恒流充电至3.65V,恒压充电至电 流降至0.01C截止截止电流0.01C 6 放电截至电压 2.5V 7 循环性能2000次1C充电/1C放电,容量保持率≥80%,100%DOD 8 最大持续放电电流 4.5A 9 脉冲放电电流10A,5s 10 工作温度充电:0°C ~ 55°C;放电:-20°C ~ 60°C 11 储存温度-20°C ~ 45°C 12 电池重量42g (约)

5. 性能曲线 18650-1500mAh-3.2V电池0.5C充放电曲线 2 2.22.42.62.83 3.23.43.63.80 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 容量/mAh 电压/V 充电放电 18650-1500mAh-3.2V 不同倍率放电曲线 2 2.32.62.9 3.23.53.80 200 400 600 800 10001200140016001800 容量/mAh 电压/V 0.1C 0.2C 0.5C 1C 2C 3C 18650-1500mAh-3.2V 不同温度放电曲线(0.5C) 1 1.52 2.53 3.540 300 600 9001200 1500 1800 容量/mAh 电压/V 60℃30℃10℃0℃-10℃-20℃-40℃

NCM三原电池与磷酸铁锂电池参数比对

NCM三元锂电池与磷酸铁锂电池充放 电特性曲线比较 1.性能参数比较 参数阳光三星NCM三元电池(电芯94Ah)宁德时代磷酸铁锂电池 (120Ah) 单体电芯充电 特性曲线推荐标准的充电方式(充电电流为:)充电时间≤, 先恒流充电转恒压限流充电,最高充电至。电流小于 3A默认充满,退出充电模式。也支持快充电(充电电 流为:47A)时间小于2h。 从最低电压至(电池已经 充满)之间充速率特别快充电 过程耗时不足2h,充电电流 为60A。(此曲线与前者对比, 不能明确表征含义) 单体电芯放电 特 性([I=94/(1/=])恒流放电至终止可持续200分 满充电压开路电压约为,放电平台~时放电速度开始急剧加

曲 线 钟。放电倍率越小放出的实际容量就越多,因大倍 率放电时部分能量以热能形式损失。充满电开路电 压,放电平台在~(较宽), 快直至电压约为时电池放电结 束,整个放电过程约110min, 放电电流大小约为60A。(此曲 线与前者对比,不能明确表征含 义,未标明放电制度——放电倍 率、温度条件等) 单体电池 容量与温 度关系曲 线 阳光三星 25℃充1C放,(根据塔菲尔曲线 外推法),循环4200次,电池剩 余容量(EOl)80%。94Ah电池实 际使用时建议及以下 宁德时代新能源 1C放电,45℃下可以将电池电量 方完全,放电均匀效果最好。磷酸铁 锂电池的低温放电性能更差,所有的 电池在温度稍高时均能放出额定容量 的100%。应与前者同等条件对比,循 环寿命(该图不是循环寿命曲线)。 单体电池 充放电倍 率与容量 关系曲线 阳光三星宁德时代新能源

充2C放电池循环3300次电池容量保持率82%;以充放循环2000次电池容量保持率91%;以充1C放循环800次电池容量保持率97%。 结合循环次数和容量保持率,充放效果最佳。 25℃,充放电压为时电池容量放完;25℃,充1C放电压为时电池容量放96%; 25℃,充3C放电压为时电池容量放90%,总之放电倍率越高放电约不完全。 25℃,充情况充放电效果最佳。该图只是单体电芯不同放电倍率下的曲线,不能表征不同放电倍率下的循环寿命。

磷酸铁锂电池知识大全

磷酸铁锂电池知识大全 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料,而其它正极材料由于多种原因,目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的,现在主要方向是动力电池,相对NI-H、Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电效率,相对高一些。在88% - 90%之间。而铅酸电池约为80%。 磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池,自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学研究群也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性,美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比,LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。 磷酸铁锂电池*构造 正极:正极物质在磷酸铁锂离子蓄电池中以磷酸铁锂(LiFePO4)为主要原料; 负极:负极活性物质是由碳材料与粘合剂的混合物再加上有机溶剂调和制成糊状,并涂覆在铜基体上,呈薄层状分布; 隔膜板:称为隔板或称隔离膜片,其功能起到关闭或阻断通道的作用,一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜。所谓关闭或阻断功能是电池出现异常温度上升时阻塞或阻断作为离子通道的细孔,使蓄电池停止充放电反应。隔膜板可以有效防止因内、外部短路等引起的过大电流而使电池产生异常发热现象。 PTC 元件:在磷酸铁锂电池盖帽内部,当内部温度上升到一定温度时或电流增大到一定控制值时,PTC 就起到了温度保险丝和过流保险的作用,会自动拉断或断开,从而形成内部断路。这样电池内部停止了工作反应,温度降下来。保证了电池的安全使用(双重保险)。 安全阀:为了确保磷酸铁锂电池的使用安全性,一般通过对外部电路的控制或者在磷酸铁锂电池内部设有异常电流切断的安全装置。即使这样,在使用过程中也有可能其他原因引起磷酸铁锂电池内压异常上升,这样,安全阀释放气体,以防止蓄电池破裂或爆开。

BMS储能系统用户手册(V1.0)-磷酸铁锂要点

储能电站电池管理系统 (BMS) 用户手册V1.0 (磷酸铁锂电池) 深圳市光辉电器实业有限公司

目录 1、概述?错误!未定义书签。 2、系统特点.............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3、储能电站系统组成?错误!未定义书签。 4、电池管理系统主要组成 (4) 4.1 储能电池管理模块ESBMM ......................................................................... 错误!未定义书签。 4.1.1 ESBMM-12版本?错误!未定义书签。 4.1.2 ESBMM-24版本........................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 电池组控制模块ESGU................................................................................ 错误!未定义书签。 4.3 储能系统管理单元ESMU ............................................................................... 错误!未定义书签。 5、安装及操作注意事项?错误!未定义书签。 19 附录A:产品操作使用界面?

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