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磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)及工作原理

2022-08-13

磷酸鐵鋰電池

一、磷酸鐵鋰電池的工作原理:

當(dāng)外接電源給電池充電時(shí),正極上的電子e從外電路跑到負(fù)極,鋰離子工作i+從正極“跳”入電解液,“爬行”通過彎孔在隔膜中,“游”向負(fù)極,與已經(jīng)跑過的電子結(jié)合。當(dāng)電池放電時(shí),其機(jī)制與充電正好相反。以LiFePO4為例,其化學(xué)反應(yīng)方程式為:

充電:LiFePO4 – xLi﹢ – xe- → xFePO4 + (1 -x) LiFePO4

放電:FePO4 + xLi﹢ + xe- → xLiFePO4+(lx) LiFePO4

二、磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

1、磷酸鐵鋰電池標(biāo)稱電壓為3.2V(穩(wěn)定放電平臺(tái)),終止充電電壓為3.6V,終止放電電壓為2.0V;

2、比容量大,高效輸出:標(biāo)準(zhǔn)放電2~5C,連續(xù)大電流放電可達(dá)10C,瞬時(shí)脈沖放電(10S)可達(dá)20C;

3、工作溫度范圍寬(-20°C—+75°C),高溫性能好:當(dāng)外部溫度為65°C時(shí),內(nèi)部溫度高達(dá)95°C,電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃,電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)安全完好;

4、即使電池內(nèi)部或外部損壞,電池不燃燒、不爆炸,具有佳的安全性;

5、循環(huán)壽命優(yōu)良,在100%DOD條件下,可充放電2000次以上; 

6、過放后零伏無(wú)損壞,零電壓存放7天后,電池?zé)o漏液,性能好,容量100%;存放30天后無(wú)滲漏,性能好,容量98%;存放30天后,電池進(jìn)行3次充放電循環(huán),容量恢復(fù)到100%。

7、充電快,自放電少,無(wú)記憶效應(yīng):大電流2C快速充放電,在專用充電器下,1.5C充電40分鐘即可充滿,啟動(dòng)電流可達(dá)2C;

8、高能量密度:其理論比容量為170mAh/g,產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過140mAh/g(0.2C,25℃);

9、安全性:是目前鋁殼鋰電池安全的正極材料;不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素;

10、無(wú)記憶效應(yīng);

11、充電性能:采用磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池可進(jìn)行高倍率充電,1小時(shí)內(nèi)即可充滿電;

12、熱穩(wěn)定性好:磷酸鐵鋰熱穩(wěn)定性好,F(xiàn)ePO4放出量?jī)H為210j/g;

13、循環(huán)性能好:由于LiFePO4和FePO4的結(jié)構(gòu)相似,鋰離子脫嵌/嵌入后,LiFePO4的晶體結(jié)構(gòu)幾乎沒有重排;

14、成本低;

15、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。


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