鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：2289次 | 2018年05月23日
磷酸鐵鋰電池的定義
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(jié)構(gòu)的鋰電池正極材料之后，1997年美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)John.B.Goodenough等研究群，也接著報(bào)導(dǎo)了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性。
美國(guó)與日本不約而同地發(fā)表橄欖石結(jié)構(gòu)(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(jié)構(gòu)的LiMn2O4和層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來(lái)源更廣泛、價(jià)格更低廉且無(wú)環(huán)境污染。
磷酸鐵鋰的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：
⑴儲(chǔ)能設(shè)備
太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之儲(chǔ)能設(shè)備，不斷電系統(tǒng)UPS，配合太陽(yáng)能電池使用作為儲(chǔ)能設(shè)備（比亞迪已經(jīng)在生產(chǎn)此類(lèi)電池）；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
⑵電動(dòng)工具類(lèi)
高功率電動(dòng)工具（無(wú)線），電鉆、除草機(jī)等；
⑶輕型電動(dòng)車(chē)輛
電動(dòng)機(jī)車(chē)，電動(dòng)自行車(chē)，休閑車(chē)，高爾夫球車(chē)，電動(dòng)推高機(jī)，清潔車(chē)，混合動(dòng)力汽車(chē)（HEV），近期2－3年的目標(biāo)；
⑷小型設(shè)備
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
醫(yī)療設(shè)備：電動(dòng)輪椅車(chē)，電動(dòng)代步車(chē)），玩具（遙控電動(dòng)飛機(jī)，車(chē)，船）；
⑸其它小型電器
礦燈，植入性的醫(yī)療器械（磷酸鐵鋰無(wú)毒性，鋰電池僅鐵鋰可滿(mǎn)足要求），替代鉛酸，鎳氫，鎳鎘，鋰鈷，鋰錳類(lèi)電池在小型電器上的應(yīng)用。
(6)移動(dòng)電源
德國(guó)新能源公司Deboch經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，成功研發(fā)和量產(chǎn)了復(fù)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(guò)大，不適用于數(shù)碼產(chǎn)品領(lǐng)域的難題。現(xiàn)在單節(jié)32650(直徑32mm，長(zhǎng)度65mm)規(guī)格電池，容量突破6000mAh，通過(guò)兩節(jié)搭配，就能達(dá)到12000mAh。移動(dòng)電源能量高達(dá)38.4Wh，足以給5.3Wh(1432mAh)的iPhone4S充電近6次，適合長(zhǎng)途戶(hù)外旅行的用戶(hù)。
性能編輯
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(guò)140mAh/g（0.2C,25°C）；
安全性，
是目前最安全的鋰離子電池正極材料；不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素；
壽命長(zhǎng)
在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上；（原因：磷酸鐵鋰晶格穩(wěn)定性好，鋰離子的嵌入和脫出對(duì)晶格的影響不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是電極離子傳導(dǎo)率差，不適宜大電流的充放電，在應(yīng)用方面受阻。解決方法：在電極表面包覆導(dǎo)電材料、摻雜進(jìn)行電極改性。）
磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用溫度息息相關(guān)，使用溫度過(guò)低或者過(guò)高在其充放電過(guò)程及使用過(guò)程均產(chǎn)生極大不良隱患。尤其在中國(guó)北方電動(dòng)汽車(chē)上使用，在秋冬季磷酸鐵鋰電池?zé)o法正常供電或供電電源過(guò)低，需調(diào)節(jié)其工作環(huán)境溫度保持其性能。目前，國(guó)內(nèi)解決磷酸鐵鋰電池恒溫工作環(huán)境需考慮空間限制問(wèn)題，較普遍的解決方案是使用氣凝膠氈作為保溫層。
充電性能
磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池，可以使用大倍率充電，最快可在1小時(shí)內(nèi)將電池充滿(mǎn)。
具體的物理參數(shù)：
松裝密度：0.7g/cm^3
振實(shí)密度：1.2g/cm63
中位徑：2-6um
比表面積<30m^2/g
涂片參數(shù)：
LiFePo4:C:PVDF=90:3:7
極片壓實(shí)密度：2.1-2.4g/cm^3
電化性能：
克容量>155mAh/g測(cè)試條件：半電池，0.2C，電壓4.0-2.0V
循環(huán)次數(shù)：2000次
國(guó)內(nèi)國(guó)際磷酸鐵鋰材料生產(chǎn)商：
國(guó)內(nèi)：煙臺(tái)卓能天津貝特瑞天津巴莫天津斯特蘭杭州金馬能源云南匯龍北大先行湖南瑞翔鐵虎能源臺(tái)灣長(zhǎng)圓臺(tái)灣立凱鄭州朗泰杭州賽恩斯江西金鋰科技深圳貝特瑞等
國(guó)際：加拿大Phostech、美國(guó)Valence、美國(guó)A123、日本sony。其中A123規(guī)模最大且得到美國(guó)政府的大力支持，現(xiàn)已破產(chǎn)。
\磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。其特點(diǎn)是放電容量大，價(jià)格低廉，無(wú)毒性，不造成環(huán)境污染。世界各國(guó)正競(jìng)相實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
但是其能量密度低，影響電容量。
目前主要的生產(chǎn)方法為高溫固相合成法，產(chǎn)品指標(biāo)比較穩(wěn)定。
鋰離子電池的性能主要取決于正負(fù)極材料，磷酸鐵鋰作為鋰離子電池的正極材料是近幾年才出現(xiàn)的事，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無(wú)法相比的，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)。1C充放循環(huán)壽命達(dá)2000次。單節(jié)電池過(guò)充電壓30V不燃燒，穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。以滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)頻繁充放電的需要。具有無(wú)毒、無(wú)污染、安全性能好、原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。
本項(xiàng)目屬于高新技術(shù)項(xiàng)目中功能性能源材料的開(kāi)發(fā)，是國(guó)家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域。
目前鋰離子電池還是以小容量、低功率電池為主，中大容量、中高功率的鋰離子電池尚開(kāi)始試水大規(guī)模生產(chǎn)，使得鋰離子電池逐步在中大容量UPS、中大型儲(chǔ)能電池、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車(chē)中得到廣泛應(yīng)用。
磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。其特點(diǎn)是放電容量大，價(jià)格低廉，無(wú)毒性，不造成環(huán)境污染。世界各國(guó)正競(jìng)相實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
但是其能量密度低，影響電容量。
目前主要的生產(chǎn)方法為高溫固相合成法，產(chǎn)品指標(biāo)比較穩(wěn)定。
鋰離子電池的性能主要取決于正負(fù)極材料，磷酸鐵鋰作為鋰離子電池的正極材料是近幾年才出現(xiàn)的事，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無(wú)法相比的，這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)。1C充放循環(huán)壽命達(dá)2000次。單節(jié)電池過(guò)充電壓30V不燃燒，穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。以滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)頻繁充放電的需要。具有無(wú)毒、無(wú)污染、安全性能好、原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。
本項(xiàng)目屬于高新技術(shù)項(xiàng)目中功能性能源材料的開(kāi)發(fā)，是國(guó)家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域。
目前鋰離子電池還是以小容量、低功率電池為主，中大容量、中高功率的鋰離子電池尚開(kāi)始試水大規(guī)模生產(chǎn)，使得鋰離子電池逐步在中大容量UPS、中大型儲(chǔ)能電池、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車(chē)中得到廣泛應(yīng)用。
