鋰鐵電池全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池,是鋰離子電池的一種,正極材料主要為磷酸鐵鋰材料。由于其性能特別適合于動力方面的應用,因而也有人叫它“鋰鐵動力電池”,在安全性方面,磷酸鋰鐵電池的產(chǎn)品要遠高於鋰鈷電池。
鋰鐵電池的原理
鋰鐵電池的內(nèi)部結構如圖1所示。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+可以通過而電子e-不能通過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負極,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。外部可加裝電池夾。
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;在放電過程中,負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
鋰鐵電池的特點
1、效率輸出:標準放電為2~5C、連續(xù)高電流放電可達10C,瞬間脈沖放電(10S)可達20C;
2、成本低
3、使電池內(nèi)部或外部受到傷害,電池不燃燒、不爆炸、安全性最好;
4、好的循環(huán)壽命,經(jīng)500次循環(huán),其放電容量仍大于95%;
5、放電到零伏也不會損壞;
6、充電快速;
7、溫時性能良好:外部溫度65℃時內(nèi)部溫度則高達95℃,電池放電結束時溫度可達160℃,電池的結構安全、完好;
磷酸鋰鐵電池具有許多優(yōu)點,例如高溫特性佳、循環(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最佳者。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。
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