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鐵鋰離子電池和鋰聚合物電池優缺點比較

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年03月07日  

鐵鋰電池簡介


鐵鋰電池是鋰電池家族中的一類電池,正極材料主要為磷酸鐵鋰材料·又簡稱為鋰鐵電池。與傳統的鉛酸蓄電池相比,鋰離子電池在工作電壓、能量密度、循環壽命等方面都具有顯著優勢。


電動車鐵鋰電池的優點


(1)能量密度高:標稱電壓為3.2V,能量密度是鉛酸電池的4倍左右,體積小、重量輕;


(2)安全性強:磷酸鐵鋰正極材料具有良好的電化學性能,充放電平臺十分平穩,充放電過程中結構穩定,電池不燃燒、不爆炸、安全性好;


(3)高溫性能好:外部溫度55℃時電池正常工作;


(4)高功率輸出:標準放電為0.2C、可3C充放;


(5)長循環壽命:常溫1C充放電,單體經2000次循環后容量仍大于80%;


(6)環保:整個生產過程清潔無毒,所有原料都無毒。


電動車鐵鋰電池缺點


會有爆炸的危險,當鋰電池大電流充放電時,電池內部持續升溫,活化過程中所產生的氣體膨脹,電池內壓加大,壓力達到一定程度,如外殼有傷痕,即會破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。


磷酸鐵鋰電池的優點是:


磷酸鐵鋰電池的壽命長,循環壽命在2000次以上。在同樣的條件下,磷酸鐵鋰電池可使用7到8年的時間。


使用安全。磷酸鐵鋰電池經過嚴格的安全測試,即使在交通事故中也不會發生爆炸。


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。


磷酸鐵鋰電池耐高溫,磷酸鐵鋰電池熱風值可以達到350到500攝氏度。


磷酸鐵鋰電池的容量大。


磷酸鐵鋰電池沒有記憶效應。


磷酸鐵鋰電池綠色環保,無毒,無污染,原材料來源廣泛,價格便宜。


磷酸鐵鋰電池的缺點是:


磷酸鐵鋰電池正極的振實密度小,密度一般在0.8到1.3左右。體積大。


導電性能差,鋰離子擴散速度慢,高倍充放電時,實際的比容量低。


磷酸鐵鋰電池的低溫性能差。


磷酸鐵鋰電池單個電池的壽命長,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。


鋰電池幾種正極材料的優缺點


鋰離子電池的性能主要取決于所用電池內部材料的結構和性能。這些電池內部材料包括負極材料、電解質、隔膜和正極材料等。其中正、負極材料的選擇和質量直接決定鋰離子電池的性能與價格。因此廉價、高性能的正、負極材料的研究一直是鋰離子電池行業發展的重點。負極材料一般選用碳材料,目前的發展比較成熟。而正極材料的開發已經成為制約鋰離子電池性能進一步提高、價格進一步降低的重要因素。在目前的商業化生產的鋰離子電池中,正極材料的成本大約占整個電池成本的40%左右,正極材料價格的降低直接決定著鋰離子電池價格的降低。對鋰離子動力電池尤其如此。比如一塊手機用的小型鋰離子電池大約只需要5克左右的正極材料,而驅動一輛公共汽車用的鋰離子動力電池可能需要高達500千克的正極材料。


衡量鋰離子電池正極材料的好壞,大致可以從以下幾個方面進行評估:(1)正極材料應有較高的氧化還原電位,從而使電池有較高的輸出電壓;(2)鋰離子能夠在正極材料中大量的可逆地嵌入和脫嵌,以使電池有高的容量;(3)在鋰離子嵌入/脫嵌過程中,正極材料的結構應盡可能不發生變化或小發生變化,以保證電池良好的循環性能;(4)正極的氧化還原電位在鋰離子的嵌入/脫嵌過程中變化應盡可能小,使電池的電壓不會發生顯著變化,以保證電池平穩地充電和放電;(5)正極材料應有較高的電導率,能使電池大電流地充電和放電;(6)正極不與電解質等發生化學反應;(7)鋰離子在電極材料中應有較大的擴散系數,便于電池快速充電和放電;(8)價格便宜,對環境無污染。


鋰離子電池正極材料一般都是鋰的氧化物。研究得比較多的有LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4和釩的氧化物等。導電聚合物正極材料也引起了人們的極大興趣。


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