磷酸鐵鋰電池是什么？具有哪些應(yīng)用特點(diǎn)？

磷酸鐵鋰電池，是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料，碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池，單體額定電壓為3.2V，充電截止電壓為3.6V~3.65V。充電過程中，磷酸鐵鋰中的部分鋰離子脫出，經(jīng)電解質(zhì)傳遞到負(fù)極，嵌入負(fù)極碳材料;同時(shí)從正極釋放出電子，自外電路到達(dá)負(fù)極，維持化學(xué)反應(yīng)的平衡。放電過程中，鋰離子自負(fù)極脫出，經(jīng)電解質(zhì)到達(dá)正極，同時(shí)負(fù)極釋放電子，自外電路到達(dá)正極，為外界提供能量。

在LiFePO4的晶體結(jié)構(gòu)中，氧原子呈六方緊密堆積排列。PO43-四面體和FeO6八面體構(gòu)成晶體的空間骨架，Li和Fe占據(jù)八面體空隙，而P占據(jù)四面體空隙，其中Fe占據(jù)八面體的共角位置，Li占據(jù)八面體的共邊位置。FeO6八面體在晶體的bc面上相互連接，b軸方向上的LiO6八面體結(jié)構(gòu)相互連接成鏈狀結(jié)構(gòu)。1個(gè)FeO6八面體與2個(gè)LiO6八面體和1個(gè)PO43-四面體共棱。 [3] 由于FeO6共邊八面體網(wǎng)絡(luò)不連續(xù)，致使不能形成電子導(dǎo)電;同時(shí)，PO43-四面體限制了晶格的體積變化，影響了Li+的脫嵌和電子擴(kuò)散，導(dǎo)致LiFePO4正極材料電子導(dǎo)電率和離子擴(kuò)散效率極低。 [3] LiFePO4電池的理論比容量較高(約為170mAh/g)，放電平臺是3.4V。Li+在正負(fù)兩極之間往返脫-嵌實(shí)現(xiàn)充放電，充電時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，Li+從正極遷出，經(jīng)電解液嵌入負(fù)極，鐵從Fe2+變成Fe3+，發(fā)生氧化反應(yīng)。

磷酸鐵鋰離子電池是鋰離子電池的一種，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。特點(diǎn)是安全穩(wěn)定性強(qiáng)、耐高溫、循環(huán)性能好。和三元鋰離子電池相同，磷酸鐵鋰離子電池理論壽命同樣超過2000次充放電循環(huán)，即使一天一充，也能維持五年多時(shí)間。一般來說日常家用為三天一充，也能用八年左右。不過由于磷酸鐵鋰離子電池低溫性能較差，所以在南方地區(qū)，磷酸鐵鋰離子電池的壽命會相對更長。

磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)

1.能量比比較高。磷酸鐵鋰離子電池具有高貯存能量密度，現(xiàn)在已抵達(dá)460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍;

2.運(yùn)用壽數(shù)長，磷酸鐵鋰離子電池包運(yùn)用壽數(shù)可抵達(dá)6年以上;

3.額外電壓高(單體工作電壓為3.7V3.2V)，約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組;

4.具有高功率接受力，其中電動(dòng)轎車用的磷酸鐵鋰離子電池可以抵達(dá)15-30C充放電的才干，便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加快;

5.自放電率低，這是該電池最杰出的優(yōu)越性之一，現(xiàn)在普通可做到1%/月一下，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%;

6.分量輕，磷酸鐵鋰離子電池相同體積下分量約為鉛酸電池產(chǎn)品的1/5-1/6;

7.上下溫適用性強(qiáng)，可以在-20C-60C的狀況下運(yùn)用，通過工藝上的處置可以在-45度的環(huán)境下運(yùn)用。

磷酸鐵鋰電池(LiFePO4電池)是指以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、安全性能好、自放電率低、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。那么磷酸鐵鋰電池的主要應(yīng)用有哪些呢?

電動(dòng)汽車的應(yīng)用

LiFePO4電池因其安全性低、成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于乘用車、客車、物流車、低速電動(dòng)車等。雖然在目前的新能源乘用車領(lǐng)域，受國家新能源汽車補(bǔ)貼政策的影響，三元共聚電池一度憑借能量密度的優(yōu)勢占據(jù)主導(dǎo)地位。但磷酸鐵鋰電池在公交車、物流車等方面仍然占據(jù)著不可替代的優(yōu)勢。最新數(shù)據(jù)顯示，磷酸鐵鋰電池占電池總出貨量的一半。

啟動(dòng)電源的應(yīng)用

除了動(dòng)力鋰電池的特性外，啟動(dòng)磷酸鐵鋰電池還具有瞬時(shí)功率輸出能力。電量小于一度的動(dòng)力鋰電池取代了傳統(tǒng)的鉛酸電池，BSG電機(jī)取代了傳統(tǒng)的起動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī)。它不僅具有緩慢的啟停功能，而且還具有發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)、滑行、制動(dòng)能量回收、加速功率和電動(dòng)巡航等功能。

儲能系統(tǒng)的應(yīng)用

LiFePO4電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、自放電率低、無記憶效應(yīng)、綠色環(huán)保、支持無級擴(kuò)容等一系列獨(dú)特優(yōu)勢，適用于大規(guī)模電能存儲。在可再生能源電站安全并網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)峰、分布式電站、UPS電源、應(yīng)急供電系統(tǒng)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

鋰電池是諸多電池類型之一，大家對于生活中的鋰電池或多或少也均有所了解。但是，你了解磷酸鐵鋰電池嗎?你知道磷酸鐵鋰電池和鋰電池的區(qū)別嗎?如果你想尋求這些答案，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、磷酸鐵鋰電池

(一)簡介

磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。 鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。

(二)優(yōu)點(diǎn)

1、磷酸鐵鋰電池的壽命長，循環(huán)壽命在2000次以上。在同樣的條件下，磷酸鐵鋰電池可使用7到8年的時(shí)間。

2、使用安全。磷酸鐵鋰電池經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試，即使在交通事故中也不會發(fā)生爆炸。

3、充電快速。使用專用充電器，1.5C充電40分鐘即可以使電池充滿。

4、磷酸鐵鋰電池耐高溫，磷酸鐵鋰電池?zé)犸L(fēng)值可以達(dá)到350到500攝氏度。

5、磷酸鐵鋰電池的容量大。

6、磷酸鐵鋰電池沒有記憶效應(yīng)。

7、磷酸鐵鋰電池綠色環(huán)保，無毒，無污染，原材料來源廣泛，價(jià)格便宜。

(三)缺點(diǎn)

1、磷酸鐵鋰電池正極的振實(shí)密度小，密度一般在0.8到1.3左右。體積大。

2、導(dǎo)電性能差，鋰離子擴(kuò)散速度慢，高倍充放電時(shí)，實(shí)際的比容量低。

3、磷酸鐵鋰電池的低溫性能差。

4、磷酸鐵鋰電池單個(gè)電池的壽命長，在2000次左右，但是磷酸鐵鋰電池組的壽命短，一般在500次左右。

(四)應(yīng)用領(lǐng)域

大型電動(dòng)車輛：公交車、電動(dòng)汽車、景點(diǎn)游覽車及混合動(dòng)力車等;

輕型電動(dòng)車：電動(dòng)自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動(dòng)輪椅等;

電動(dòng)工具：電鉆、電鋸、割草機(jī)等;

遙控汽車、船、飛機(jī)等玩具;

太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲能設(shè)備;

UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好);

替代照相機(jī)中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同);

小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。

二、鋰電池

(一)簡介

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

(二)優(yōu)點(diǎn)

1、能量比較高。具有高儲存能量密度，已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍;

2、使用壽命長，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C(100%DOD)充放電，有可以使用10，000次的記錄;

3、額定電壓高(單體工作電壓為3.7V或3.2V)，約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組;鋰電池可以通過一種新型的鋰電池調(diào)壓器的技術(shù)，將電壓調(diào)至3.0V，以適合小電器的使用;

4、具備高功率承受力，其中電動(dòng)汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力，便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加速;

5、自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20;

6、重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6-1/5;

7、高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用;

8、綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。

9、生產(chǎn)基本不消耗水，對缺水的我國來說，十分有利。比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí);kg是千克(重量單位)，L是升(體積單位)。