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详细说明磷酸铁锂电池的原理及特性

详细说明磷酸铁锂电池的原理及特性

来源:
2021/08/10 15:04
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【摘要】:

  磷酸铁的工作原理及特点

  锂-铁磷酸盐电池的全称应该是锂-铁磷酸盐电池,名称太长,简写为锂-铁磷酸盐电池。因为它的特性特别适合于电力应用,所以它的名字中加入了“power”一词,即磷酸铁锂。也有人称之为锂铁(生命)动力。

  意义

  当我添加这一条目时(2013年4月24日),钴(CO)是最昂贵的,有少量的存储,镍(Ni)和锰(Mn)是便宜的,铁(Fe)是最便宜的。正极材料的价格也与这些金属的价格一致。因此,用LiFePO4负极材料制成的锂电池应该是最便宜的。另一个特点是不污染环境。

  要求是:容量大,输出电压高,充放电循环性能好,输出电压稳定,大电流充放电,电化学稳定性好,使用安全(不因充放电及短路操作不当,如燃烧或爆炸等),工作温度范围宽,无毒或毒性小,对环境无污染。使用磷酸铁锂阳极的锂铁离子电池对这些性能要求都很好,尤其在放电速率大(5~ 10C放电)时,放电电压稳定,安全,不会燃烧,不会爆炸,而且寿命(循环),对环境无污染,是最好的,是目前最佳的大电流电池输出功率。

  结构及工作原理

  LiFePO4电池内部结构如图1所示。左边是LiFePO4,它是电池的正极,由铝箔连接。中间是一层聚合物膜,它将正电荷和负电荷分开,但是锂离子可以通过它,而电子E -不能。右边是由碳(石墨)制成的电池的负极,通过铜箔与电池的负极连接。电池上下两端之间是电池的电解液,电解液封装在一个金属外壳中。

  当LiFePO4电池充电时,正极的锂离子Li+通过聚合物膜迁移到负极。在放电过程中,负极中的锂离子通过膜迁移到正极。锂电池得名于锂离子在充电和放电之间来回移动这一事实。

  的重要表现

  额定电压为3.2V,截止电压为3.6V,截止电压为2.0V。由于不同厂家使用的正极材料和电解液材料的质量和工艺不同,其性能也会有所不同。例如同类型电池(用包装标准电池)的容量差别很大(10%~20%)。

  磷酸铁锂动力锂电池的重要性能如表1所示。表中还列出了其他可充电电池与其他可充电电池的性能比较。需要注意的是,不同厂家生产的磷酸铁锂动力锂电池的性能参数有一定的差异。另外,还不包括电池的一些性能,如电池内阻、自放电率、充放电温度等。

  锂离子磷酸铁电池的容量差别很大,可以分为三大类:小电池的容量为零点几毫安,中电池的容量为几十毫安,大电池的容量为几百毫安。不同类型电池的相似参数也有一定的差异。介绍了以磷酸铁锂为动力的锂电池的参数。外形尺寸:直径18mm,高度650mm(型号18650),参数性能如表2所示。

  过放电至零电压试验

  采用STL18650(1100mAh)磷酸铁锂动力锂电池进行零电压放电试验。试验条件:充电1100MAHSTL18650电池0.5C,放电至0C电压,放电1.0C。然后将0伏电池分为两组,一组7天,另一组30天;存储期结束后,充电0.5C,放电1.0C。最后,比较了两种零电压存储周期的差异。

 

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