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磷酸鐵鋰電池前景

鉅大LARGE  |  點擊量:883次  |  2019年03月28日  

高性能的電池對新能源產業的發展至關重要。鋰離子電池相對鉛酸,鎳氫電池具有比能量高,循環壽命長的優點。目前鋰離子電池根據正極材料的不同又可以分為兩類,一類為鈷酸鋰,鎳鈷錳酸鋰和錳酸鋰電池,這類電池的電壓為4V左右,比能量可以達到140-150Wh/Kg,但是電池的安全性較差,這是由正極材料本身的化學性質決定的,只適合作為小容量電池使用;另一類為磷酸鐵鋰電池,電池的電壓平臺為3.2V,比能量稍低于前一類電池,但是這種電池的突出優點是安全性好,循環壽命長,成本低,環境兼容性好,因此非常適合作為各類新能源電動車輛和新能源儲能用電源。

磷酸鐵鋰電池可將光伏系統儲能效率提至95%,目前的大部分光伏系統還采用鉛酸電池作為儲能裝置,但相比而言,磷酸鋰鐵電池替換能充分發揮其優勢,包括提高儲能效率,延長使用壽命,降低單位成本等等。該類型鋰電池用作儲能裝置,可把能源效率提高至95%,遠超過傳統鉛酸電池的70~80%,并且擁有2000次充放電使用壽命。

該項目由REAPsystems贊助英國南安普敦大學,由MSc可持續能源技術院的學生岳武和他的主管CarlosPoncedeLeon博士,TomMarkvart教授,JohnLow博士領導。該項目特地研究使用鋰電池作為光伏系統的儲能裝置。

學生岳武說,“鉛酸電池是傳統用于大多數光伏系統的儲能裝置。然而,作為儲能裝置,鋰電池,特別是我們使用的LiFePO4電池,擁有更有利的特點。”

這些數據的收集,需要連接磷酸鋰鐵電池(lithiumironphosphatebattery)和光伏系統,光伏系統安裝在大學的建筑物上,使用由REAPsystems提供的特別設計的電池管理系統。

岳補充說,“研究表明,這種鋰電池有95%的能源效率,而目前常用的鉛酸電池,只有80%左右。而鋰電池的重量較輕,且有比鉛酸電池更長的使用壽命。充放電次數能達到1600個周期,這意味著他們不需要經常更換。”

雖然在投入商業光伏發電系統之前,電池還需要進一步的測試。

但研究已經表明,LiFePO4電池有望提高太陽能發電系統的效率,并有助于降低其安裝和保養費用。CarlosPoncedeLeon博士和JohnLow博士正計劃和一群新的學生做進一步項目研究。

REAPsystems的創始人和南安普敦大學的前研究員DennisDoerffel博士說:“對于各種能源(可再生或不可再生),儲能裝置,如電池,在能源利用方面起著重要作用,與傳統的鉛酸電池相比,LiFePO4電池具有更高的效率,更長的使用壽命,重量更輕,成本更小。我們有望能看到這種電池被廣泛用于光伏系統用,以及其他可再生能源系統。”

鉛酸蓄電池在生產過程中和使用后的舊電池中的酸液和鉛、鉻等重金屬,對人體、自然環境具有長期的破壞。當前,舊的鉛酸蓄電池隨意拋棄的現象比較普遍,回收率較低。歐盟、日本等發達國家早已實行嚴格的蓄電池生產許可制度和生產廠家回收制度,而在中國,自去年開始也啟動了蓄電池生產許可制度。

鐵鋰儲能電池的優越性基本上可歸納為:

(1)比能量大(每公斤可達150WH,是鉛酸電池、氫-鎳電池的3倍);(2)體積小(比氫-鎳電池小30%);(3)質量輕(比傳統電池輕70%);

(4)循環壽命長(循環次數在2000次以上);(5)自放電率低(每月自放僅為3%);

(6)無記憶效應(充電放電深度,不影響電池的容量及壽命);(7)無毒、無污染(電池材料不存在有毒物質)。

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