充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)解析
2017-9-17 9:17:06??????點(diǎn)擊:
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池的全名是充電機(jī)充電磷酸鐵鋰鋰離子電池,這姓名太長,簡稱為充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池。因?yàn)樗墓δ芴貏e適于作動(dòng)力方面的運(yùn)用,則在稱號(hào)中參加“動(dòng)力”兩字,即充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池。也有人把它稱為“鋰鐵(LiFe)動(dòng)力充電機(jī)充電蓄電池。
作業(yè)原理
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極資料的充電機(jī)充電鋰離子蓄電池。充電機(jī)充電鋰離子蓄電池的正極資料首要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元資料、磷酸鐵鋰等。其間鈷酸鋰是現(xiàn)在絕大多數(shù)充電機(jī)充電鋰離子蓄電池運(yùn)用的正極資料。
含義
金屬交易商場,鈷(Co)最貴,而且存儲(chǔ)量不多,鎳(Ni)、錳(Mn)較廉價(jià),而鐵(Fe)存儲(chǔ)量較多。正極資料的價(jià)格也與這些金屬的價(jià)格行情共同。因而,選用LiFePO4正極資料做成的充電機(jī)充電鋰離子蓄電池應(yīng)是挺廉價(jià)的。它的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境環(huán)保無污染。
作為充電充電機(jī)充電蓄電池的要求是:容量高、輸出電壓高、杰出的充放電循環(huán)功能、輸出電壓安穩(wěn)、能大電流充放電、電化學(xué)安穩(wěn)功能、運(yùn)用中安全(不會(huì)因過充電、過放電及短路等操作不當(dāng)而引起焚燒或爆破)、作業(yè)溫度規(guī)模寬、無毒或少毒、對(duì)環(huán)境無污染。選用LiFePO4作正極的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池在這些功能要求上都不錯(cuò),特別在大放電率放電(5~10 C放電)、放電電壓平穩(wěn)上、安全上(不焚燒、不爆破)、壽數(shù)上(循環(huán)次數(shù))、對(duì)環(huán)境無污染上,它是最好的,是現(xiàn)在最好的大電流輸出動(dòng)力充電機(jī)充電蓄電池。
結(jié)構(gòu)與作業(yè)原理
LiFePO4作為充電機(jī)充電蓄電池的正極,由鋁箔與充電機(jī)充電蓄電池正極連接,中間是聚合物的隔閡,它把正極與負(fù)極隔開,但鋰離子Li可以經(jīng)過而電子e-不能經(jīng)過,右邊是由碳(石墨)組成的充電機(jī)充電蓄電池負(fù)極,由銅箔與充電機(jī)充電蓄電池的負(fù)極連接。充電機(jī)充電蓄電池的上下端之間是充電機(jī)充電蓄電池的電解質(zhì),充電機(jī)充電蓄電池由金屬外殼密閉封裝。
充電機(jī)充電LiFePO4蓄電池在充電時(shí),正極中的鋰離子Li經(jīng)過聚合物隔閡向負(fù)極搬遷;在放電過程中,負(fù)極中的鋰離子Li經(jīng)過隔閡向正極搬遷。充電機(jī)充電鋰離子蓄電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來回搬遷而命名的。
首要功能
充電機(jī)充電LiFePO4蓄電池的標(biāo)稱電壓是3.2 V、終止充電電壓是3.6 V、終止放電壓是2.0 V。因?yàn)楦鱾€(gè)出產(chǎn)廠家選用的正、負(fù)極資料、電解質(zhì)資料的質(zhì)量及工藝不同,其功能上會(huì)有些差異。例如同一種型號(hào)(同一種封裝的標(biāo)準(zhǔn)充電機(jī)充電蓄電池),其充電機(jī)充電蓄電池的容量有較大不同(10%~20%)。
這兒要闡明的是,不同工廠出產(chǎn)的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在各項(xiàng)功能參數(shù)上會(huì)有一些不同;別的,有一些充電機(jī)充電蓄電池功能未列入,如充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)阻、自放電率、充放電溫度等。
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的容量有較大不同,可以分紅三類:小型的零點(diǎn)幾到幾毫安時(shí)、中型的幾十毫安時(shí)、大型的幾百毫安時(shí)。不同類型充電機(jī)充電蓄電池的同類參數(shù)也有一些差異。
過放電到零電壓試驗(yàn):
選用STL18650(1100 mAh)的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池做過放電到零電壓試驗(yàn)。試驗(yàn)條件:用0.5 C充電率將1100 mAh的STL18650充電機(jī)充電蓄電池充溢,然后用1.0C放電率放電到充電機(jī)充電蓄電池電壓為0 C。再將放到0 V的充電機(jī)充電蓄電池分兩組:一組寄存7天,另一組寄存30天;寄存到期后再用0.5 C充電率充溢,然后用1.0 C放電。終究比較兩種零電壓寄存期不同的不同。
試驗(yàn)的結(jié)果是,零電壓寄存7天后充電機(jī)充電蓄電池?zé)o走漏,功能杰出,容量為100%;寄存30天后,無走漏、功能杰出,容量為98%;寄存30天后的充電機(jī)充電蓄電池再做3次充放電循環(huán),容量又康復(fù)到100%。
這試驗(yàn)闡明該充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池即便呈現(xiàn)過放電(乃至到0 V),并寄存必定時(shí)刻,充電機(jī)充電蓄電池也不走漏、損壞。這是其他品種充電機(jī)充電鋰離子蓄電池不具有的特性。
優(yōu)勢(shì)
1、安全功能的改進(jìn)
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵安定,難以分化,即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是構(gòu)成強(qiáng)氧化性物質(zhì),因而具有杰出的安全性。有陳述指出,實(shí)際操作中針刺或短路試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品呈現(xiàn)焚燒現(xiàn)象,但未呈現(xiàn)一例爆破事件,而過充試驗(yàn)中運(yùn)用大大超出自身放電電壓數(shù)倍的高電壓充電,發(fā)現(xiàn)仍然有爆破現(xiàn)象。盡管如此,其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰充電機(jī)充電蓄電池,已大有改進(jìn)。
2、壽數(shù)的改進(jìn)
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極資料的充電機(jī)充電鋰離子蓄電池。
長壽數(shù)充電機(jī)充電鉛酸蓄電池的循環(huán)壽數(shù)在300次左右,最高也就500次,而充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池,循環(huán)壽數(shù)到達(dá)2000次以上,標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時(shí)率)運(yùn)用,可到達(dá)2000次。同質(zhì)量的充電機(jī)充電鉛酸蓄電池是“新半年、舊半年、保護(hù)保護(hù)又半年”,最多也就1-1.5年時(shí)刻,而充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池在相同條件下運(yùn)用,理論壽數(shù)將到達(dá)7-8年。歸納考慮,功能價(jià)格比理論上為充電機(jī)充電鉛酸蓄電池的4倍以上。大電流放電可大電流2 C快速充放電,在專用充電器下,1.5 C充電40分鐘內(nèi)即可使充電機(jī)充電蓄電池充溢,起動(dòng)電流可達(dá)2 C,而充電機(jī)充電鉛酸蓄電池?zé)o此功能。
3、高溫功能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃-500 ℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200 ℃左右。作業(yè)溫度規(guī)模廣大(-20 C--75 C),有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350 ℃-500 ℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200 ℃左右。
4、大容量
充電機(jī)充電蓄電池在常常處于充溢不放完的條件下作業(yè),容量會(huì)敏捷低于額外容量值,這種現(xiàn)象叫做回憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘充電機(jī)充電蓄電池存在回憶性,而充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,充電機(jī)充電蓄電池不管處于什么情況,可隨充隨用,無須先放完再充電。
5、分量輕
平等標(biāo)準(zhǔn)容量的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池的體積是充電機(jī)充電鉛酸蓄電池體積的2/3,分量是充電機(jī)充電鉛酸蓄電池的1/3。
6、環(huán)保
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池一般被認(rèn)為是不含任何重金屬與稀有金屬(充電機(jī)充電鎳氫蓄電池需稀有金屬),無毒(SGS認(rèn)證經(jīng)過),無污染,符合歐洲RoHS規(guī)則,為肯定的綠色環(huán)保充電機(jī)充電蓄電池證。所以鋰充電機(jī)充電蓄電池之所以被業(yè)界看好,首要是環(huán)??剂?,因而該充電機(jī)充電蓄電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技開展計(jì)劃,成為國家重點(diǎn)支撐和鼓舞開展的項(xiàng)目。跟著我國參加WTO,我國電動(dòng)自行車的出口量將敏捷增大,而進(jìn)入歐美的電動(dòng)自行車已要求裝備無污染充電機(jī)充電蓄電池。
但有專家標(biāo)明,充電機(jī)充電鉛酸蓄電池形成的環(huán)境污染,首要發(fā)生在企業(yè)不標(biāo)準(zhǔn)的出產(chǎn)過程和收回處理環(huán)節(jié)。同理,鋰充電機(jī)充電蓄電池屬于新能源職業(yè)不錯(cuò),但它也不能防止重金屬污染的問題。金屬資料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會(huì)釋放到塵埃和水中。充電機(jī)充電蓄電池自身就是一種化學(xué)物質(zhì),所以有可能會(huì)發(fā)生兩種污染:一是出產(chǎn)工程中的工藝排泄物污染;二是作廢今后的充電機(jī)充電蓄電池污染。
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池也有其缺點(diǎn):例如低溫功能差,正極資料振實(shí)密度小,等容量的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等充電機(jī)充電鋰離子蓄電池,因而在微型充電機(jī)充電蓄電池方面不具有優(yōu)勢(shì)。而用于動(dòng)力充電機(jī)充電蓄電池時(shí),充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池和其他充電機(jī)充電蓄電池一樣,需求面臨充電機(jī)充電蓄電池共同性問題。
缺點(diǎn)
一種資料是否具有運(yùn)用開展?jié)摿?,除了重視其長處外,更為要害的是該資料是否具有根本性的缺點(diǎn)。
國內(nèi)現(xiàn)在遍及挑選磷酸鐵鋰作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池的正極資料,從政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)乃至是證券公司等商場剖析員都看好這一資料,將其作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池的開展方向。剖析其原因,首要有下列兩點(diǎn):首先是受到美國研制方向的影響,美國Valence與A123公司最早選用磷酸鐵鋰做充電機(jī)充電鋰離子蓄電池的正極資料。其次是國內(nèi)一向沒有制備出可供充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池運(yùn)用的具有杰出高溫循環(huán)與貯存功能的錳酸鋰資料。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺點(diǎn),歸結(jié)起來首要有以下幾點(diǎn):
1、在磷酸鐵鋰制備時(shí)的燒結(jié)過程中,氧化鐵在高溫復(fù)原性氣氛下存在被復(fù)原成單質(zhì)鐵的可能性。單質(zhì)鐵會(huì)引起充電機(jī)充電蓄電池的微短路,是充電機(jī)充電蓄電池中最忌諱的物質(zhì)。這也是日本一向不將該資料作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池正極資料的首要原因。
2、磷酸鐵鋰存在一些功能上的缺點(diǎn),如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低,導(dǎo)致充電機(jī)充電鋰離子蓄電池的能量密度較低。低溫功能較差,即便將其納米化和碳包覆也沒有處理這一問題。美國阿貢國家試驗(yàn)室儲(chǔ)能系統(tǒng)中心主任DonHillebrand博士談到磷酸鋰鐵充電機(jī)充電蓄電池低溫功能的時(shí)分,他用terrible來描述,他們對(duì)磷酸鐵鋰型充電機(jī)充電鋰離子蓄電池測驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明標(biāo)明充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池在低溫下(0 ℃以下)無法使電動(dòng)轎車行進(jìn)。盡管也有廠家聲稱磷酸鋰鐵充電機(jī)充電蓄電池在低溫下容量堅(jiān)持率還不錯(cuò),可是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下。在這種情況下,設(shè)備根本就無法啟動(dòng)作業(yè)。
3、資料的制備本錢與充電機(jī)充電蓄電池的制形本錢較高,充電機(jī)充電蓄電池成品率低,共同性差。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆盡管進(jìn)步了資料的電化學(xué)功能,可是也帶來了其它問題,如能量密度的下降、合本錢錢的進(jìn)步、電極加工功能不良以及對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)苛等問題。盡管磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li、Fe與P很豐厚,本錢也較低,可是制備出的磷酸鐵鋰產(chǎn)品本錢并不低,即便去掉前期的研制本錢,該資料的工藝本錢加上較高的制備充電機(jī)充電蓄電池的本錢,會(huì)使得終究單位儲(chǔ)能電量的本錢較高。
4、產(chǎn)品共同性差?,F(xiàn)在國內(nèi)還沒有一家磷酸鐵鋰資料廠可以處理這一問題。從資料制備角度來說,磷酸鐵鋰的組成反響是一個(gè)雜亂的多相反響,有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽,外加碳的前驅(qū)體以及復(fù)原性氣相。在這一雜亂的反響過程中,很難確保反響的共同性。
5、知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題?,F(xiàn)在磷酸鐵鋰的根底專利被美國德州大學(xué)所有,而碳包覆專利被加拿大人所請(qǐng)求。這兩個(gè)根底性專利是無法繞過去的,如果本錢中計(jì)算上專利運(yùn)用費(fèi)的話,那產(chǎn)品本錢將會(huì)進(jìn)一步進(jìn)步。
此外,從研制和出產(chǎn)充電機(jī)充電鋰離子蓄電池的經(jīng)歷來看,日本是充電機(jī)充電鋰離子蓄電池最早商業(yè)化的國家,而且一向占有著高端充電機(jī)充電鋰離子蓄電池商場。而美國盡管在一些根底研究上搶先,可是到現(xiàn)在為止還沒有一家大型充電機(jī)充電鋰離子蓄電池出產(chǎn)企業(yè)。因而,日本挑選改性錳酸鋰作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池正極資料更有其道理。即便是在美國,利用磷酸鐵鋰和錳酸鋰作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池正極資料的廠家也是各占一半,聯(lián)邦政府也是一起支撐這兩種系統(tǒng)的研制。鑒于磷酸鐵鋰存在的上述問題,很難作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池的正極資料在新能源轎車等范疇取得廣泛運(yùn)用。如果可以處理錳酸鋰存在的高溫循環(huán)與貯存功能差的難題,憑借其低本錢與高倍率功能的優(yōu)勢(shì),在充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池中的運(yùn)用將有巨大的潛力。
作業(yè)原理
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極資料的充電機(jī)充電鋰離子蓄電池。充電機(jī)充電鋰離子蓄電池的正極資料首要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元資料、磷酸鐵鋰等。其間鈷酸鋰是現(xiàn)在絕大多數(shù)充電機(jī)充電鋰離子蓄電池運(yùn)用的正極資料。
含義
金屬交易商場,鈷(Co)最貴,而且存儲(chǔ)量不多,鎳(Ni)、錳(Mn)較廉價(jià),而鐵(Fe)存儲(chǔ)量較多。正極資料的價(jià)格也與這些金屬的價(jià)格行情共同。因而,選用LiFePO4正極資料做成的充電機(jī)充電鋰離子蓄電池應(yīng)是挺廉價(jià)的。它的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境環(huán)保無污染。
作為充電充電機(jī)充電蓄電池的要求是:容量高、輸出電壓高、杰出的充放電循環(huán)功能、輸出電壓安穩(wěn)、能大電流充放電、電化學(xué)安穩(wěn)功能、運(yùn)用中安全(不會(huì)因過充電、過放電及短路等操作不當(dāng)而引起焚燒或爆破)、作業(yè)溫度規(guī)模寬、無毒或少毒、對(duì)環(huán)境無污染。選用LiFePO4作正極的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池在這些功能要求上都不錯(cuò),特別在大放電率放電(5~10 C放電)、放電電壓平穩(wěn)上、安全上(不焚燒、不爆破)、壽數(shù)上(循環(huán)次數(shù))、對(duì)環(huán)境無污染上,它是最好的,是現(xiàn)在最好的大電流輸出動(dòng)力充電機(jī)充電蓄電池。
結(jié)構(gòu)與作業(yè)原理
LiFePO4作為充電機(jī)充電蓄電池的正極,由鋁箔與充電機(jī)充電蓄電池正極連接,中間是聚合物的隔閡,它把正極與負(fù)極隔開,但鋰離子Li可以經(jīng)過而電子e-不能經(jīng)過,右邊是由碳(石墨)組成的充電機(jī)充電蓄電池負(fù)極,由銅箔與充電機(jī)充電蓄電池的負(fù)極連接。充電機(jī)充電蓄電池的上下端之間是充電機(jī)充電蓄電池的電解質(zhì),充電機(jī)充電蓄電池由金屬外殼密閉封裝。
充電機(jī)充電LiFePO4蓄電池在充電時(shí),正極中的鋰離子Li經(jīng)過聚合物隔閡向負(fù)極搬遷;在放電過程中,負(fù)極中的鋰離子Li經(jīng)過隔閡向正極搬遷。充電機(jī)充電鋰離子蓄電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來回搬遷而命名的。
首要功能
充電機(jī)充電LiFePO4蓄電池的標(biāo)稱電壓是3.2 V、終止充電電壓是3.6 V、終止放電壓是2.0 V。因?yàn)楦鱾€(gè)出產(chǎn)廠家選用的正、負(fù)極資料、電解質(zhì)資料的質(zhì)量及工藝不同,其功能上會(huì)有些差異。例如同一種型號(hào)(同一種封裝的標(biāo)準(zhǔn)充電機(jī)充電蓄電池),其充電機(jī)充電蓄電池的容量有較大不同(10%~20%)。
這兒要闡明的是,不同工廠出產(chǎn)的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在各項(xiàng)功能參數(shù)上會(huì)有一些不同;別的,有一些充電機(jī)充電蓄電池功能未列入,如充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)阻、自放電率、充放電溫度等。
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的容量有較大不同,可以分紅三類:小型的零點(diǎn)幾到幾毫安時(shí)、中型的幾十毫安時(shí)、大型的幾百毫安時(shí)。不同類型充電機(jī)充電蓄電池的同類參數(shù)也有一些差異。
過放電到零電壓試驗(yàn):
選用STL18650(1100 mAh)的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池做過放電到零電壓試驗(yàn)。試驗(yàn)條件:用0.5 C充電率將1100 mAh的STL18650充電機(jī)充電蓄電池充溢,然后用1.0C放電率放電到充電機(jī)充電蓄電池電壓為0 C。再將放到0 V的充電機(jī)充電蓄電池分兩組:一組寄存7天,另一組寄存30天;寄存到期后再用0.5 C充電率充溢,然后用1.0 C放電。終究比較兩種零電壓寄存期不同的不同。
試驗(yàn)的結(jié)果是,零電壓寄存7天后充電機(jī)充電蓄電池?zé)o走漏,功能杰出,容量為100%;寄存30天后,無走漏、功能杰出,容量為98%;寄存30天后的充電機(jī)充電蓄電池再做3次充放電循環(huán),容量又康復(fù)到100%。
這試驗(yàn)闡明該充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池即便呈現(xiàn)過放電(乃至到0 V),并寄存必定時(shí)刻,充電機(jī)充電蓄電池也不走漏、損壞。這是其他品種充電機(jī)充電鋰離子蓄電池不具有的特性。
優(yōu)勢(shì)
1、安全功能的改進(jìn)
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵安定,難以分化,即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是構(gòu)成強(qiáng)氧化性物質(zhì),因而具有杰出的安全性。有陳述指出,實(shí)際操作中針刺或短路試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品呈現(xiàn)焚燒現(xiàn)象,但未呈現(xiàn)一例爆破事件,而過充試驗(yàn)中運(yùn)用大大超出自身放電電壓數(shù)倍的高電壓充電,發(fā)現(xiàn)仍然有爆破現(xiàn)象。盡管如此,其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰充電機(jī)充電蓄電池,已大有改進(jìn)。
2、壽數(shù)的改進(jìn)
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極資料的充電機(jī)充電鋰離子蓄電池。
長壽數(shù)充電機(jī)充電鉛酸蓄電池的循環(huán)壽數(shù)在300次左右,最高也就500次,而充電機(jī)充電磷酸鐵鋰動(dòng)力電池,循環(huán)壽數(shù)到達(dá)2000次以上,標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時(shí)率)運(yùn)用,可到達(dá)2000次。同質(zhì)量的充電機(jī)充電鉛酸蓄電池是“新半年、舊半年、保護(hù)保護(hù)又半年”,最多也就1-1.5年時(shí)刻,而充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池在相同條件下運(yùn)用,理論壽數(shù)將到達(dá)7-8年。歸納考慮,功能價(jià)格比理論上為充電機(jī)充電鉛酸蓄電池的4倍以上。大電流放電可大電流2 C快速充放電,在專用充電器下,1.5 C充電40分鐘內(nèi)即可使充電機(jī)充電蓄電池充溢,起動(dòng)電流可達(dá)2 C,而充電機(jī)充電鉛酸蓄電池?zé)o此功能。
3、高溫功能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃-500 ℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200 ℃左右。作業(yè)溫度規(guī)模廣大(-20 C--75 C),有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350 ℃-500 ℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200 ℃左右。
4、大容量
充電機(jī)充電蓄電池在常常處于充溢不放完的條件下作業(yè),容量會(huì)敏捷低于額外容量值,這種現(xiàn)象叫做回憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘充電機(jī)充電蓄電池存在回憶性,而充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,充電機(jī)充電蓄電池不管處于什么情況,可隨充隨用,無須先放完再充電。
5、分量輕
平等標(biāo)準(zhǔn)容量的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池的體積是充電機(jī)充電鉛酸蓄電池體積的2/3,分量是充電機(jī)充電鉛酸蓄電池的1/3。
6、環(huán)保
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池一般被認(rèn)為是不含任何重金屬與稀有金屬(充電機(jī)充電鎳氫蓄電池需稀有金屬),無毒(SGS認(rèn)證經(jīng)過),無污染,符合歐洲RoHS規(guī)則,為肯定的綠色環(huán)保充電機(jī)充電蓄電池證。所以鋰充電機(jī)充電蓄電池之所以被業(yè)界看好,首要是環(huán)??剂?,因而該充電機(jī)充電蓄電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技開展計(jì)劃,成為國家重點(diǎn)支撐和鼓舞開展的項(xiàng)目。跟著我國參加WTO,我國電動(dòng)自行車的出口量將敏捷增大,而進(jìn)入歐美的電動(dòng)自行車已要求裝備無污染充電機(jī)充電蓄電池。
但有專家標(biāo)明,充電機(jī)充電鉛酸蓄電池形成的環(huán)境污染,首要發(fā)生在企業(yè)不標(biāo)準(zhǔn)的出產(chǎn)過程和收回處理環(huán)節(jié)。同理,鋰充電機(jī)充電蓄電池屬于新能源職業(yè)不錯(cuò),但它也不能防止重金屬污染的問題。金屬資料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會(huì)釋放到塵埃和水中。充電機(jī)充電蓄電池自身就是一種化學(xué)物質(zhì),所以有可能會(huì)發(fā)生兩種污染:一是出產(chǎn)工程中的工藝排泄物污染;二是作廢今后的充電機(jī)充電蓄電池污染。
充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池也有其缺點(diǎn):例如低溫功能差,正極資料振實(shí)密度小,等容量的充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等充電機(jī)充電鋰離子蓄電池,因而在微型充電機(jī)充電蓄電池方面不具有優(yōu)勢(shì)。而用于動(dòng)力充電機(jī)充電蓄電池時(shí),充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池和其他充電機(jī)充電蓄電池一樣,需求面臨充電機(jī)充電蓄電池共同性問題。
缺點(diǎn)
一種資料是否具有運(yùn)用開展?jié)摿?,除了重視其長處外,更為要害的是該資料是否具有根本性的缺點(diǎn)。
國內(nèi)現(xiàn)在遍及挑選磷酸鐵鋰作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池的正極資料,從政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)乃至是證券公司等商場剖析員都看好這一資料,將其作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池的開展方向。剖析其原因,首要有下列兩點(diǎn):首先是受到美國研制方向的影響,美國Valence與A123公司最早選用磷酸鐵鋰做充電機(jī)充電鋰離子蓄電池的正極資料。其次是國內(nèi)一向沒有制備出可供充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池運(yùn)用的具有杰出高溫循環(huán)與貯存功能的錳酸鋰資料。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺點(diǎn),歸結(jié)起來首要有以下幾點(diǎn):
1、在磷酸鐵鋰制備時(shí)的燒結(jié)過程中,氧化鐵在高溫復(fù)原性氣氛下存在被復(fù)原成單質(zhì)鐵的可能性。單質(zhì)鐵會(huì)引起充電機(jī)充電蓄電池的微短路,是充電機(jī)充電蓄電池中最忌諱的物質(zhì)。這也是日本一向不將該資料作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池正極資料的首要原因。
2、磷酸鐵鋰存在一些功能上的缺點(diǎn),如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低,導(dǎo)致充電機(jī)充電鋰離子蓄電池的能量密度較低。低溫功能較差,即便將其納米化和碳包覆也沒有處理這一問題。美國阿貢國家試驗(yàn)室儲(chǔ)能系統(tǒng)中心主任DonHillebrand博士談到磷酸鋰鐵充電機(jī)充電蓄電池低溫功能的時(shí)分,他用terrible來描述,他們對(duì)磷酸鐵鋰型充電機(jī)充電鋰離子蓄電池測驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明標(biāo)明充電機(jī)充電磷酸鐵鋰電池在低溫下(0 ℃以下)無法使電動(dòng)轎車行進(jìn)。盡管也有廠家聲稱磷酸鋰鐵充電機(jī)充電蓄電池在低溫下容量堅(jiān)持率還不錯(cuò),可是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下。在這種情況下,設(shè)備根本就無法啟動(dòng)作業(yè)。
3、資料的制備本錢與充電機(jī)充電蓄電池的制形本錢較高,充電機(jī)充電蓄電池成品率低,共同性差。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆盡管進(jìn)步了資料的電化學(xué)功能,可是也帶來了其它問題,如能量密度的下降、合本錢錢的進(jìn)步、電極加工功能不良以及對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)苛等問題。盡管磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li、Fe與P很豐厚,本錢也較低,可是制備出的磷酸鐵鋰產(chǎn)品本錢并不低,即便去掉前期的研制本錢,該資料的工藝本錢加上較高的制備充電機(jī)充電蓄電池的本錢,會(huì)使得終究單位儲(chǔ)能電量的本錢較高。
4、產(chǎn)品共同性差?,F(xiàn)在國內(nèi)還沒有一家磷酸鐵鋰資料廠可以處理這一問題。從資料制備角度來說,磷酸鐵鋰的組成反響是一個(gè)雜亂的多相反響,有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽,外加碳的前驅(qū)體以及復(fù)原性氣相。在這一雜亂的反響過程中,很難確保反響的共同性。
5、知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題?,F(xiàn)在磷酸鐵鋰的根底專利被美國德州大學(xué)所有,而碳包覆專利被加拿大人所請(qǐng)求。這兩個(gè)根底性專利是無法繞過去的,如果本錢中計(jì)算上專利運(yùn)用費(fèi)的話,那產(chǎn)品本錢將會(huì)進(jìn)一步進(jìn)步。
此外,從研制和出產(chǎn)充電機(jī)充電鋰離子蓄電池的經(jīng)歷來看,日本是充電機(jī)充電鋰離子蓄電池最早商業(yè)化的國家,而且一向占有著高端充電機(jī)充電鋰離子蓄電池商場。而美國盡管在一些根底研究上搶先,可是到現(xiàn)在為止還沒有一家大型充電機(jī)充電鋰離子蓄電池出產(chǎn)企業(yè)。因而,日本挑選改性錳酸鋰作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池正極資料更有其道理。即便是在美國,利用磷酸鐵鋰和錳酸鋰作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池正極資料的廠家也是各占一半,聯(lián)邦政府也是一起支撐這兩種系統(tǒng)的研制。鑒于磷酸鐵鋰存在的上述問題,很難作為充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池的正極資料在新能源轎車等范疇取得廣泛運(yùn)用。如果可以處理錳酸鋰存在的高溫循環(huán)與貯存功能差的難題,憑借其低本錢與高倍率功能的優(yōu)勢(shì),在充電機(jī)充電鋰離子動(dòng)力型蓄電池中的運(yùn)用將有巨大的潛力。
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