磷酸铁锂电池知识简介课件

1、磷酸铁锂电池知识简介电池/电源的定义电源：提供电能的装置，包括物理电源和化学电源物理电源：指将除化学能之外的能量直接转变为电能的电器，狭义的指将交流电转换为低压直流电的装置太阳能电池：又叫光伏电池，将太阳能转变为电能的电池，属于物理电源化学电源：又叫化学电池，是指通过化学反应储存和释放电能的装置，常见的有铅酸电池，镍氢电池，镍镉电池、锂离子电池等一次电池：又称干电池，即只能使用一次的化学电源二次电池：又称充电电池，即能够反复充放电的化学电源化学电源的结构：由正极、负极、电解液、多孔隔膜和电池壳组成，正极材料均由氧化性强的化学物质组成，而负极由还原性强的物质组成，电解液提供发生化学反应的通道，隔

2、膜将正负极隔开，防止短路。充电时，低压直流电能通过化学反应转变为化学能储存在正负极电极的活性物质中；放电时，化学能通过化学变化转变为低压直流电能。电池的种类电池锂离子电池镍氢电池镍镉电池铅酸电池钴酸锂电池锰酸锂电池三元材料电池磷酸鉄锂电池磷酸铁锂电池定义锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元锂、磷酸铁锂等。磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。磷酸铁锂电池结构 左边是橄榄石(olivine)结构的LiFePO4作为电池

3、的正极，由铝箔(aluminium foil)与电池正极连接； 中间是聚合物(polymer)的隔膜(diaphragm)，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过； 右边是由碳(carbon)（石墨graphite）组成的电池负极，由铜箔(copper foil)与电池的负极连接。 电池的上下端之间是电池的电解质(electrolyte)，电池由金属外壳密闭封装。 磷酸铁锂电池工作原理 磷酸铁锂电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。 锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。 磷酸铁锂电池

4、优点1.高能量密度 其理论比容量为170mAh/g，产品实际比容量可超过140 mAh/g（0.2C, 25）;2.安全性 磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。3.寿命长 长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次。 同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1-1.5年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，将达到-年可以说是“终身制”。4.无记忆效应 可充电池在经常处于充满

5、不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性，而磷酸铁锂电池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。5.充电性能 可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C，而铅酸电池现在无此性能。磷酸铁锂电池优点6.充放电效率高 磷酸铁锂电池充放电效率相对高一些。在90%以上。而铅酸电池约为70%。7.高温性能好 工作温度范围宽广（-20+65）8.大容量 具有比其他锂电池更大的容量。 5AH-200AH（单体） 磷酸铁锂电池优点9.重量轻 同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体

6、积的2/3重量是铅酸电池的1/3。 10.环保 该电池不含任何重金属与稀有金属（镍氢电池需稀有金属），无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证。 铅酸电池中却存在着大量的铅，在其废弃后若处理不当，将对环境够成二次污染，而磷酸铁锂材料无论在生产及使用中，均无污染。 磷酸铁锂电池优点1.低温性能差；2.正极材料振实密度小；3.等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池，因此在微型电池方面不具有优势。4.用于动力电池时，磷酸铁锂电池和其他电池一样，需要面对电池一致性问题。 磷酸铁锂电池缺点二次电池性能与用途一览表优点缺点参数用途铅酸电池历史悠久，用户认知度

7、高，生产入门要求低，回收技术相对成熟，价格低廉，目前仍然是二次电池的主流产品与锂离子动力电池、镍氢电池相比，循环寿命短、比能量低、自放电大，铅对环境有危害正极为二氧化铅，负极为金属铅，电解液为30%的硫酸。单只电池电压2V，充放电电压范围2.21.8V，比能量约为25-35Wh/Kg，循环寿命约300次已有140多年的历史，广泛应用于汽车启动、通信、铁路、牵引、储能和应急照明等领域。镍镉电池价格较低，使用寿命较长，可高倍率放电负极采用的是高毒性的镉化合物，比能量较低，有一定的记忆效应正极为碱式氧化镍，负极为金属铬，电解液为30%的氢氧化钾溶液。单只电池电压1.2V，充放电电压范围1.0V-1.

8、5V。比能量约为40-50Wh/Kg在军用，民用领域都有应用，如军事通讯，卫星，民用主要为于各种中小型电器，如电动工具，储能，牵引等，和铅酸电池有一定覆盖镍氢电池高倍率充放电性能较好，动力型镍氢电池主要用于混合电动车，但有被锂电取代的趋势，不使用铅，镉等物质，对环境影响小自放电较大；温度较高时氢气从负极中溢出，内压较高，充电效率下降。价格比镍镉电池高，比能量比锂电池低，正负极材料均为镍的化合物，价格下降空间有限正极为碱式氧化镍，负极为储氢合金，电解液为30%的氢氧化钾溶液。单只电压1.2V，充放电电压范围为1.0V-1.5V，比能量约为40-50Wh/kg左右，使用寿命约500次左右主要为小型

9、民用电池，如AA型，AAA型，也有D型电池，单只容量一般为数百毫安时到几安时。也有少量用于混合电动车，如丰田普锐斯锂离子电池比能量高，循环寿命长不具有抗过充电能力，过充电将导致电池不可逆损坏； 低温性能稍差；客户熟悉度低； 1.数码产品用：标称电压3.6-3.7V，充放电电压范围3.0V-4.2V；用于手机，相机，笔记本电脑等。正极为钴酸锂，负极为各种碳材料，电解液为六氟磷酸锂的碳酸酯类溶液，属于非水体系。2.动力锂电池：磷酸铁锂动力电池单只电压3.2V，充放电范围2.5V-3.6V，比能量90-120 Wh/kg，循环寿命超过3000次。锰酸锂动力电池单只电池电压3.6V，充放电范围2.75

10、-4.25V，比能量可以达到140-150Wh/Kg，电池的循环寿命较短，常温数百次，高温只有数十次用途广泛，主要用于手机、便携式数码产品、电动工具、电动汽车和储能设备锂电池性能参数比较与用途电池类型重量比能量（Wh/Kg）质量比功率（W/Kg）循环寿命充放电能量效率铅酸电池25-35130-150300-500“氧循环”降低充电效率。镍镉电池40-50400-500500动力镍氢电池40-50400-500500铁锂动力电池70-120200-350200090%锰锂动力电池90-150250-450500目前在低端小型车上采用的电池一般为铅酸电池，如巡逻车，观光车，电动摩托车和电动自行车传统储能电池为铅酸电池，也有部分镍镉电池（性能优于铅酸电池，但是镉有毒！），储能和动力镍镉电池主要应用于无环境保护无要求的领域，如航天和军工；目前由于铅酸电池价格便宜，小型和短途电动车，通讯储能市场有一定占有率；从发展的角度看，锂离子电池是最适合各类电动车和风能太阳能储能需要的电池。尤其为磷酸铁锂电池；磷酸铁锂电池具有比能量高，循环寿命长，对环境无污染的优点；目前价格偏高，但是降价空间较大，目前主要障碍是不被客户熟悉。