(完整版)磷酸铁锂电池简介.doc

什么是磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池简介磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池,简称为磷酸铁锂电池,是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池, 是2002年后推出的产品, 是锂离子电池家族的新成员。由于它的性能特别适于作动力方面的应用, 则在名称中加入“动力”两字, 即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁( LiFe)动力电池”。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂( LiCoO2),另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2) 作正极材料的锂离子电池,一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。 在组成电池正极材料的金属元素中, 钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍( Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁( Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。 因此,采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。 它的另一个特点是对环境无污染。磷酸铁锂电池是一种可充电电池,在容量高、 输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸) 、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电( 5~10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。比亚迪在第九届高交会前夕宣布“全球第一款可以用于汽车充电的铁电池已经在深圳诞生”,随后各种冠以“全球第一”、“领先日本 20年”的比亚迪“铁动力”的报道频见报端,但据同济大学汽车学院副院长李理光透露“比亚迪的‘铁电池’就是磷酸铁锂电池”。磷酸铁锂电池的结构与工作原理磷酸铁锂电池电池的内部结构如图 1所示。左边是橄榄石结构的 LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,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(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。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。磷酸铁锂电池主要性能磷酸铁锂电池的标称电压是 、终止充电电压是 、终止放电压是 。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别( 10%~20%)。磷酸铁锂动力电池主要性能列于表1。为了与其他可充电电池的相比较,也在表中列出其他种类可充电电池性能。这里要说明的是,不同工厂生产的磷酸铁锂动力电池在各项性能参数上会有一些差别;另外,有一些电池性能未列入,如电池内阻、自放电率、充放电温度等。磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别, 可以分成三类:小型的零点几到几毫安时、 中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。 不同类型电池的同类参数也有一些差异。 这里再介绍一种目前应用较广的小型标准圆柱形封装的磷酸铁锂动力电池的参数。其外廓尺寸:直径为 18mm、高650mm(型号为 18650),