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磷酸鐵鋰電池技術(shù)

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:4818次  |  2018年03月12日  

摘要
磷酸鐵鋰電池的獨(dú)特之處是采用了橄欖型晶體結(jié)構(gòu),晶體就是結(jié)晶后的形狀,分為離子/分子/原子/金屬晶體,鋰離子電池的離子晶體是取其正極材料中離子化合物排列形狀之意,即,由正負(fù)離子集團(tuán)按一定比例通過離子鍵結(jié)

磷酸鐵鋰電池的獨(dú)特之處是采用了橄欖型晶體結(jié)構(gòu),晶體就是結(jié)晶后的形狀,分為離子/分子/原子/金屬晶體,鋰離子電池的離子晶體是取其正極材料中離子化合物排列形狀之意,即,由正負(fù)離子集團(tuán)按一定比例通過離子鍵結(jié)合形成的晶體。一般而言,離子晶體脆硬,具有高熔點(diǎn)和高沸點(diǎn)特點(diǎn),熔融或溶解時可以導(dǎo)電。所有的鋰離子電池,包括磷酸鐵鋰電池技術(shù)的基礎(chǔ)都是離子導(dǎo)電性。

鋰離子電池正極內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)大多數(shù)采取一種“尖晶石結(jié)構(gòu)”的排列方式,錳酸鋰、鈷酸鋰、三元鋰電池均是如此,這種結(jié)構(gòu)由8個小的立方單位組成尖晶石晶胞(組成晶體的單位,可以字面理解為晶體細(xì)胞),晶胞再結(jié)合成八面體的晶體結(jié)構(gòu)。而磷酸鐵鋰電池的橄欖型結(jié)構(gòu)晶體是短柱體。

尖晶石結(jié)構(gòu)的上述三種鋰電池各具特色。鈷酸鋰電池綜合性能優(yōu)良,但容量低,也存在安全性問題,市場推廣價格較貴;錳酸鋰電池因材料好取,成本低,安全性也好,但循環(huán)性能和儲存性能差;三元鋰電池意在調(diào)和二者的不足,容量增加了,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定也使安全性有所改善,但價格也還是比較貴,因?yàn)橐残枰獞?zhàn)略原料鈷。尖晶石鋰離子電池的普遍缺點(diǎn)是功率不大,不適于大型化。

磷酸鐵鋰電池技術(shù)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性則正適用于大中型市場場景。具體來說:

1.磷酸鐵鋰電池電壓適中:標(biāo)稱電壓3.2V,終止充電電壓3.6V,終止放電電壓2.0V;

2.理論容量大,能量密度為170mAh/g;

3.熱穩(wěn)定好,耐高溫;

4.儲能適度,正極材料能與大多數(shù)電解液系統(tǒng)兼容;

5.終止電壓2.0V,可放出較多容量,放電量大且平衡;

6.電壓平臺特性好,其充放電電壓平臺的平衡程度可接近穩(wěn)壓電源。

以上技術(shù)特點(diǎn)使高功率和安全性理想得以實(shí)現(xiàn),這有力地推動了磷酸鐵鋰電池應(yīng)用大型化。

除了技術(shù)特點(diǎn),磷酸鐵鋰電池還有兩個市場化優(yōu)勢:1.原料廉價,資源豐富;2.不含貴重金屬,無毒,是環(huán)保產(chǎn)品。這使得磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在目前的新能源汽車市場大放異彩,并成為基站的首選儲能技術(shù)。




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