磷酸鐵鋰離子電池的全稱(chēng)是磷酸鐵鋰鋰離子電池，這個(gè)名字太長(zhǎng)了，簡(jiǎn)稱(chēng)磷酸鐵鋰離子電池。由于其性能特別適合電力應(yīng)用，所以在名稱(chēng)中加入了power一詞，即磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池。也有人稱(chēng)之為鋰-鐵(生命)動(dòng)力鋰電池。

工作原理

磷酸鐵鋰離子電池是指以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池正極材料重要有鋰鈷酸、鋰錳酸、鋰鎳酸、三元材料、磷酸鐵鋰等。鋰鈷氧化物是大多數(shù)鋰離子電池的負(fù)極材料。

意義

在金屬市場(chǎng)上，鈷(Co)是最昂貴的，儲(chǔ)存也不多，鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜，而鐵(Fe)儲(chǔ)存較多。陽(yáng)極材料的價(jià)格與這些金屬的價(jià)格一致。因此，使用鋰離子電池制成的LiFePO4正極材料應(yīng)該是相當(dāng)便宜的。它的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的環(huán)保無(wú)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作為電池的正極，通過(guò)鋁箔與電池的正極連接。中間是聚合物的膜，它將正極和負(fù)極分開(kāi)，但是鋰離子Li可以通過(guò)，而電子e-則不能。右邊是電池的負(fù)極，由碳(石墨)組成，用銅箔連接到電池的負(fù)極上。在電池的上下兩端之間是電池的電解液，它被密封在一個(gè)金屬盒子里。

當(dāng)LiFePO4電池充電時(shí)，正極鋰離子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。鋰離子電池是根據(jù)鋰離子在充電和放電之間來(lái)回移動(dòng)的事實(shí)來(lái)命名的。

的重要性能

電池額定電壓為3.2v，終端充電電壓為3.6v，終端放電電壓為2.0v。由于各廠家所使用的陽(yáng)極、陰極、電解液材料的質(zhì)量和工藝不同，其性能也存在一定的差異。例如，同一型號(hào)(同一包裝標(biāo)準(zhǔn)電池)的電池容量差異很大(10%~20%)。

要說(shuō)明的是，不同廠家生產(chǎn)的磷酸鐵鋰離子電池各性能參數(shù)存在差異;此外，還有一些電池性能不包括在內(nèi)，如電池內(nèi)阻、自放電率、充放電溫度等。

磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池的容量差別很大，可分為三種類(lèi)型: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)型的電池在相同的參數(shù)上也有一些差異。

過(guò)放電至零電壓試驗(yàn):

使用STL18650(1100mAh)磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池做零電壓放電試驗(yàn)。測(cè)試條件:對(duì)1100mAhSTL18650電池充電0.5c，放電至0C電壓，放電1.0c。將0V電池分成兩組:一組7天，另一組30天。儲(chǔ)存期滿后，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。

試驗(yàn)結(jié)果表明，零電壓存儲(chǔ)7天后，電池?zé)o泄漏，性能良好，容量為100%。30天后，無(wú)泄漏，性能良好，產(chǎn)量98%;儲(chǔ)存30天后，電池進(jìn)行了三次充放電，容量恢復(fù)到100%。