鉅大LARGE | 點擊量:5740次 | 2018年07月29日
磷酸鐵鋰電池組質量比容量是多少
一般為20mAh/g。但這個比例并不絕對。
名詞解釋
磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。
結構與工作原理
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
LiFePO4電池的內部結構如圖1所示。左邊是橄欖石結構的
LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與負極隔開,但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負極,由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質,電池由金屬外殼密閉封裝。
圖1LiFePO4電池內部結構
LiFePO4電池在充電時,正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移;在放電過程中,負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
主要性能
LiFePO4電池的標稱電壓是3.2V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V。由于各個生產廠家采用的正、負極材料、電解質材料的質量及工藝不同,其性能上會有些差異。例如同一種型號(同一種封裝的標準電池),其電池的容量有較大差別(10%~20%)。
這要以鋰電池生產廠家所給的換算值來計算,因為各個鋰電池廠家的產品換算值是不同的,一般磷酸鐵鋰電池的能量密度在120Wh/kg左右,當知道了鋰電池的容量Wh,也就知道了電池的重量了。
磷酸鐵鋰電極材料主要用于各種鋰離子電池。自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A為堿金屬,M為CoFe兩者之組合:LiFeCoPO4)的橄欖石結構的鋰電池正極材料之后,1997年美國德克薩斯州立大學John.B.Goodenough等研究群,也接著報導了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性。
美國與日本不約而同地發(fā)表橄欖石結構(LiMPO4),使得該材料受到了極大的重視,并引起廣泛的研究和迅速的發(fā)展。與傳統(tǒng)的鋰離子二次電池正極材料,尖晶石結構的LiMn2O4和層狀結構的LiCoO2相比,LiMPO4的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環(huán)境污染。
磷酸鐵鋰的應用領域主要有:
⑴儲能設備
太陽能、風力發(fā)電系統(tǒng)之儲能設備,不斷電系統(tǒng)UPS,配合太陽能電池使用作為儲能設備(比亞迪已經在生產此類電池);
⑵電動工具類
高功率電動工具(無線),電鉆、除草機等;
⑶輕型電動車輛
電動機車,電動自行車,休閑車,高爾夫球車,電動推高機,清潔車,混合動力汽車(HEV),近期2-3年的目標;
⑷小型設備
醫(yī)療設備:電動輪椅車,電動代步車),玩具(遙控電動飛機,車,船);
⑸其它小型電器
礦燈,植入性的醫(yī)療器械(磷酸鐵鋰無毒性,鋰電池僅鐵鋰可滿足要求),替代鉛酸,鎳氫,鎳鎘,鋰鈷,鋰錳類電池在小型電器上的應用。
(6)移動電源
德國新能源公司Deboch經過長期研究,成功研發(fā)和量產了復合納米材料的磷酸鐵鋰電池,提高了單位容量比,克服了磷酸鐵鋰單位體積過大,不適用于數(shù)碼產品領域的難題。現(xiàn)在單節(jié)32650(直徑32mm,長度65mm)規(guī)格電池,容量突破6000mAh,通過兩節(jié)搭配,就能達到12000mAh。移動電源能量高達38.4Wh,足以給5.3Wh(1432mAh)的iPhone4S充電近6次,適合長途戶外旅行的用戶。
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