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鋰鐵電池
閱讀�9427時間�2011-08-12 09:53:07

  鋰鐵電池全名是磷酸鐵�鋰離子電�,是鋰離子電池的一�,正極材料主要為磷酸鐵鋰材�.由于其性能特別適合于動力方面的應用� 因而也有人叫它“鋰�動力電池”,在安全性方��磷酸鋰鐵電池的產(chǎn)品要遠高於鋰鈷電池�

原理

  鋰鐵電池的內(nèi)部結構如�1所�。左邊是橄欖石結構的LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與負極隔開,但鋰離子Li+可以通過而電� e-不能通過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負�,由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),電池由金屬外殼密閉封裝。外部可加裝電池��

鋰鐵電池的原理

  LiFePO4電池在充電時,正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移;在放電過程�,負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷�。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的�

特點

  1、效率輸出:標準放電�2�5C、連續(xù)高電流放電可�10C,瞬間脈沖放電(10S)可�20C�

  2、成本低

  3、使電池�(nèi)部或外部受到傷害,電池不燃燒、不爆炸、安全��

  4、好的循�(huán)壽命,經(jīng)500次循�(huán),其放電容量仍大�95%�

  5、放電到零伏也不會損��

  6、充電快��

  7、溫時性能良好:外部溫�65℃時�(nèi)部溫度則高達95�,電池放電結束時溫度可達160℃,電池的結構安�、完好;

  磷酸鋰鐵電池具有許多�(yōu)�,例如高溫特性佳、循�(huán)壽命長及材料成本低等,且磷酸鋰鐵電池的安全性更是目前正極材料中�。只是該材料仍有體積能量密度較低及材料導電性差等缺點;體積能量密度低將限制該電池在便攜式產(chǎn)品的應用,而導電性則需仰賴制程技術來改善�

應用

  1 電動車輛:大型:公交�、電動汽�、景點游覽車及混合動力車�;輕型:電動自行�、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟�、清潔車、電動輪椅等�

  2 電動工具:電鉆、電�、割草機��

  3 玩具:遙控汽�、船、飛機等�

  4 太陽能及風力�(fā)電的儲能設備�

  5 燈具:UPS及應急燈、警示燈及礦�(安全�)�

  6 替代照相機中3V的一次性鋰電池�9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同��

  7 小型�(yī)療儀器設備及便攜式儀器等�

與鋰鈷電池的比較

  1.  鋰鈷電池過充時可能導致材料不�(wěn)�,多次充放電後也將造成晶體結構變形鋰鈷電池充電�,正極鋰鈷氧化物中之鋰原子將陸續(xù)因電位能影響丟掉電子而形成帶正電離子,并在負電極吸引下通過電解液後接收出現(xiàn)於負極之電子,并附著於碳結構�。惟從正極鋰鈷氧化物脫離之鋰原子必須被控制在一定的比例以下,否則釋出過多鋰原子將使鋰鈷氧化物變得不�(wěn)�,進而出�(xiàn)鈷氧化物生成�

  鋰鈷電池除過度充電可能造成危險事件�,鋰鈷氧化物本身之結構穩(wěn)定性也不佳。當鋰鈷電池歷經(jīng)多次的充放電循環(huán)�,鋰鈷氧化物的層疊結構可能變形,造成電池儲電量變�。一般而言,鋰鈷電池Cycle Life 約在500 次左��

  2.  磷酸鋰鐵具有較強共價�,過充時相對�(wěn)�;橄欖石結構也可延長電池壽命磷酸鋰鐵電池在充電時會釋放出鋰原子成為磷酸鐵,由於磷酸根中磷與氧具有較強的共價鍵結構,因此磷酸鋰鐵電池在過充時亦不至於釋放出氧氣,也就不至於有爆炸的情況�(fā)�。此外,磷酸鋰鐵材料屬于橄欖石晶體結�,相對於鋰鈷氧化物的層疊結構更為�(wěn)�,使得磷酸鋰鐵電池的Cycle Life 可達� 2000 次左��

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