磷酸铁锂电池优缺点
一、储能磷酸铁锂电池的优点
1、磷酸铁锂电池的寿命长,循环寿命在2000次以上,3C循环寿命达到800次以上。在同样的条件下,磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。
2、使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸。
3、充电快速。使用专用充电器,1.5C充电40分钟即可以使电池充满,启动电流可达2C。
4、磷酸铁锂电池耐高温,磷酸铁锂电池热峰值可以达到350到500摄氏度,工作温度范围宽广(-20~ 75℃),高温(60℃)。
5、磷酸铁锂电池的容量大,能量密度是铅酸电池的3~4倍,是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍。
二、储能磷酸铁锂电池的缺点
1、一致性差。磷酸铁电池组寿命明显低于单体。和其他电池相比磷酸铁锂电池组寿命没有明显优势。在二手市场有大量未达到预期寿命就淘汰下来的电池组。
2、低温性能不好。低于0度时容量下降快,在低温下循环性能极差。
3、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质。
磷酸铁锂电池的应用
1、新能源汽车行业的应用
磷酸铁锂电池由于其在安全性、成本低等优点广泛应用于乘用车、客车、物流车、低速电动车等,虽然,在当前新能源乘用车领域,受国家对新能源汽车补贴政策影响,凭借能量密度的优势,三元电池一度占据着主导地位,但是磷酸铁锂电池仍在客车、物流车等领域占据不可替代的优势。最新数据显示,磷酸铁锂电池在总电池出货量中,又占据了半壁江山。
2、启动电源上的应用
启动型磷酸铁锂电池除具备动力锂电池特性外,还具备瞬间大功率输出能力,用能量小于一度电的功率型锂电池代替传统的铅酸电池,用BSG电机代替传统的启动电机和发电机,不但具有怠速启停功能,还具有发动机停机滑行、滑行与制动能量回收、加速助力和电巡航功能。
3、储能市场的应用
磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应、绿色环保等一系列独特优点, 并且支持无级扩展, 适合于大规模电能储存, 在可再生能源发电站发电安全并网、电网调峰、分布式电站、UPS电源、应急电源系统等领域有着良好的应用前景。
磷酸铁锂电池的优点是:
1 磷酸铁锂电池的寿命长,循环寿命在2000次以上。在同样的条件下,磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。
2 使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。
3 充电快速。使用专用充电器,1.5C充电40分钟即可以使电池充满。
4 磷酸铁锂电池耐高温,磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500摄氏度。
5 磷酸铁锂电池的容量大。
6 磷酸铁锂电池没有记忆效应。
7 磷酸铁锂电池绿色环保,无毒,无污染,原材料来源广泛,价格便宜。
磷酸铁锂电池的缺点是:
1 磷酸铁锂电池正极的振实密度小,密度一般在0.8到1.3左右。体积大。
2 导电性能差,锂离子扩散速度慢,高倍充放电时,实际的比容量低。
3 磷酸铁锂电池的低温性能差。
4 磷酸铁锂电池单个电池的寿命长,在2000次左右,但是磷酸铁锂电池组的寿命短,一般在500次左右。
扩展资料:
安全性能的改善
磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件,而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电,发现依然有爆炸现象。虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池,已大有改善。
寿命的改善
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。
长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,最多也就1~1.5年时间,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用,理论寿命将达到7~8年。综合考虑,性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。
高温性能好
磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20C--+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。
国内现在普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料,从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等市场分析员都看好这一材料,将其作为动力型锂离子电池的发展方向。分析其原因,主要有下列两点:首先是受到美国研发方向的影响,美国Valence与A123公司最早采用磷酸铁锂做锂离子电池的正极材料。其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子电池使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷,归结起来主要有以下几点:
1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。
2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低。低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任Don Hillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候,他用terrible来形容,他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下(0℃以下)无法使电动汽车行驶。
尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错,但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下,设备根本就无法启动工作。
参考资料:百度百科-磷酸铁锂电池
①抑制电池极化,减少热效应,提高倍率性能;
②降低电池内阻,并明显降低了循环过程的动态内阻增幅;
③提高活性物质与集流体的粘附力,降低极片制造成本;
④提高磷酸铁锂电池的高、低温性能,改善磷酸铁锂、钛酸锂材料的加工性能。
锂电池的价值何在?
锂电池储能是目前储能产品开发中最可行的技术路线。锂电池具有能量密度大、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、可快速充放电、使用寿命长、没有环境污染等优点,被称为绿色电池。当下许多企业的推动下,锂电池成为储能主流电池技术的趋势越来越明显。
废旧锂电池主要采用物理回收方法,辅以“三废”处置措施,具有绿色低碳、节能环保、无二次污染等特点,并兼顾经济与环保效益,既实现有价组分的利用,又可对有害组分无害化处理。随着锂离子电池应用的越来越广泛,回收锂离子电池中的有价金属、减少对环境造成的污染、缓解资源匮乏等问题,具有重要的社会意义和经济意义。
随着生态环境和气候变化形势日益严峻,以优先发展可再生能源为特征的能源革命已成为必然趋势。目前新能源尚无法完全替代传统化石能源,新能源技术的革新还需要社会、行业和企业去推动,业界应以发展的眼光看待任何一个新出现的技术。每种技术的优势差异必然存在与其相对应的市场,市场才是技术真正的试金石。
新能源汽车的电池是汽车的核心。但是电池材料是什么呢?
1.阴极材料介绍
三元锂电池分布在我们生活的每一个角落。除了汽车,还有手机和电脑。没有锂电池,人类的生活会受到很大的影响。正极材料是目前锂离子电池中锂离子的主要储存场所,其性能直接影响锂离子电池的性能。新能源汽车的续航里程很大程度上与阴极材料有关。
2.常见阴极材料的比较
正极材料主要分为四类:三元、磷酸亚铁锂、钴酸锂和锰酸锂。这四种阴极材料各有特点,可以对新能源汽车产生很大的影响。三元材料是几种多元金属材料的复合氧化物。并且可以充分发挥金属的优势,而且电池容量相对较高,所以在乘用车上应用广泛。目前市场上的新能源汽车多采用三元锂电池。
磷酸亚铁锂原料含量低,具有良好的可回收性和安全性。缺点是容量低,所以主要用于动力电池中的公交车和物流车。锰酸锂资源丰富,价格便宜。循环不良,高温时衰减严重,所以在动力电池中少量使用。钴酸锂能量密度高,但价格高,不环保。目前主要用于3C电子产品。
(1)通讯设备:无绳电话,移动电话,传真机,移动POS机
(2)视听设备:摄像机,手提音响,MD播放机,便携式DVD和VCD播放机,无线音箱
(3)电子设备:笔记本电脑/平板电脑/上网本,PDA,便携式打印机,智能吸尘器,GPS导航仪
(4)工业仪器:探伤仪,激光检测仪,大气采样仪,水质检测仪,激光指向仪,光纤溶接机,选频变平表等
(5)医疗器械:监护仪,心电图机,B超机,呼吸机,激光采血仪等
锂离子电池在一些特殊领域的应用
1、动力负荷调节系统主要用来调节电力供应
2、微型芯片技术的发展有可能制造一些足够小的机器
3、手表使用原电池为动力
4、地下采油
要说三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好,就得弄清楚两者之间的优劣了。但总的来说,如果当地气候比较寒冷,那么最好还是选择三元锂电池,如果不是那么冷,像广东地区的话,最好就选择磷酸铁锂电池。
具体是为什么,那就要看清楚两者之间的优劣了,先来看磷酸铁锂电池:
优点
1、不含钴等贵金属元素,原材料获取简单,成本低;
2、电池耐温高,热失控温度可达800度左右,安全性能好;
3、电池循环寿命可达3500次以上,有些甚能达到5000次,使用寿命长;
4、电池工作电压在3.2-3.4V,可以满足车载电池的基本要求;
5、电池使用寿命到期后,仍然有80%的存储电量,回收价值高。
缺点
1、低温性能差,零下20度左右,电池衰减基本会到55%左右;
2、能量密度低,每达到150wh/kg的时候,电池体积/重量就会比较大。
3、电池使用寿命长,但电池组使用寿命短,一般在500次左右;
4、电池整体制作成本高;
5、电池工艺性能不稳定,一致性差。
三元锂电池
优点
1、电池输出电压达到3.7V,比能量大,比功率更大;
2、大倍率充电性能好,充电速度快;
3、低温性能好,零下20度电池的供热性能仍然可以达到70%以上;
4、能量密度高,每公斤可达200wh以上,电池的体积和重量会更小。
5、放电电压高,输出功率好。
缺点
1、循环寿命低,基本在2500次左右;
2、不耐高温,热失控温度在200度左右,安全性能低;
3、电池中含有钴等贵金属,材料成本高;
4、生产技术门槛高。