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1、电动车磷酸铁锂电池组销售100问1磷酸铁锂电池和其他动力电池的比较:产品介绍:磷酸铁锂作为锂电池新一代正极材料,其研究起始于90年代末期,近年来该材料已逐渐成熟。磷酸铁锂电池以其安全性绝对可靠,循环寿命超长,充放电平台稳定等优点受到全球动力电池专家的大力推崇。使用安全,磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,磷酸铁锂电池是目前全球唯一绝对安全的锂离子电池,在高温下的稳定性可达350-500C,保证了电池内在的高安全性;不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧(按照IEC标准中锂离子电池的同样测试条件进行测试。该电池寿命超长,循环使用次数高,单颗电芯在室温下,充放电循环可以达到1
2、500 次以上,容量保持率80%以上,大约是铅酸电池寿命的7-8倍,镍氢电池的3-4倍,是钴酸锂电池3以上倍,是锰酸锂电池4-5倍左右。该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属,无毒(SGS认证通过,无污染,符合欧洲RoHS规定,为绝对的绿色环保电池,我司电池已获得CE 认证。铅酸电池中却存在着大量的铅,在其废弃后若处理不当,仍将对环境够成二次污染,而磷酸铁锂材料无论在生产及使用中,均无污染,因此该电池又列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划,成为国家重点支持和鼓励发展的项目。随着中国加入WTO,中国电动自行车的出口量将迅速增大,而现在进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电
3、池。其他优势该电池重量很轻,是铅酸电池的1/3,镍氢电池的63%;该电池体积小,电池组设计可轻量化。同等容量和电压下,体积是铅酸电池的2/3,比镍氢电池体积略小;该电池单体电压高,为3.2V,串联少,电池组可靠性高,平台性能:1C充放电, 3.3 3.0V 平台容量达到 93% 以上。放电平台稳定:可作大电流高功率充放电高倍率放电特性:通常类型的电池可以5C放电经过特殊设计的电池,可实现 10C 到20C放电(高倍率电池抗过充、过放能力强:电池在充电到4.1V、放电到2.0V下循环,其循环性能几乎不受影响。该电池自放电小;无记忆效应。可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定
4、容量值,这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。锂电池充电效率高,正常充电情况下充入的电能,可以100%转换为化学能储存起来,特别适应于太阳能发电、风力发电等场合。充电时间短:恒流充电阶段可以充入大约95%以上的电能,比相同容量的其他类型电池使用相同的充电电流情况下,大大减少了恒压充电的时间,节约了整体的充电时间该电池快速充电特性优,可以1C快充,1小时充足90%以上的容量,可以大大缩短充电时间。工作温度范围宽广(-20C- +60C,有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350500而锰酸锂和钴酸锂电池只在200
5、左右。磷酸铁锂电池与各种动力电池之简单比较表:电池成份磷酸铁锂电池钴酸锂电池锰酸锂电池铅酸电池镍氢电池C-LiFePO4 LiCoO2 LiMn2O4安全性及环保要求安全性最佳,滥用测试下,不爆炸,不起火,不冒烟。且最符合环保要求无任何毒性,未使用任何稀缺资源稳定性极差,非常不安全易爆炸滥用测试时容易导致热失控(同时释放助燃剂氧,进而起火、爆炸安全性可接受稳定性较差,滥用测试有起火现象严重污染土壤和水源,对空气、生态平衡造成破坏,还会引发人体代谢、生殖及神经等方面的疾病,诱发儿童的恶性肿瘤,甚至导致死亡。废旧铅酸蓄电池回收困难,利用成本较高电池额定电压 3.2V 3.7V 3.7V 2.0V
6、1.2V 充电方式恒流恒压恒流恒压恒流恒压恒流恒压恒流工作截止电压 2.5V 2.75 2.75 1.75 1.0 充电截止电压 3.65 4.2 4.2寿命(循环次数最佳在室温下1C充放电循环1000 次,容量保持率 80 %上;尚可接受300次/80%不能接受约300次/60%寿命短,100% DOD 条件下,约150次,需常维护。尚可接受300次/60%能量密度Wh/kg见下表长期使用成本最经济高较高全寿命成本明显高于磷酸铁锂电池较高工作温度范围极佳(-2060高于55或低于-20高于50则迅速衰退高于55或低于仍可正常使用-20则迅速衰退备注:安全电池应该是能通过滥用测试的电池。所谓滥
7、用测试是指在没有外电路保护或者外电路不能起到保护作用时对锂离子电池模拟极端破坏性使用或意外事故发生时所进行的机械、电学及热学等测试,主要包括过充、过放、热箱、外短路、挤压、针刺、枪击、跌落、振动等。其中过充、热箱、外短路、挤压、针刺及枪击等的测试结果最能反映电池的安全性。2 磷酸铁锂电池的安全性相对下面这篇文章中提到的一些问题我们有那些改进(安全的原因;锂离子电池的安全性问题,不仅与池材料本身性质有关,而且与电池制备技术和使用有关。手机电池频频发生爆炸事件,一方面是由于保护电路失效,但更重要的是在于材料方面并没有根本的解决问题。钴酸锂正极活性材料在小电芯方面是很成熟的体系,但是充满电后,仍旧有
8、大量的锂离子留在正极,当过充时,残留在正极的锂离子将会涌向负极,在负极上形成枝晶是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果,甚至在正常充放电过程中,也有可能会有多余的锂离子游离到负极形成枝晶,钴酸锂材料的理论比能量是超过每克270毫安时的,但为保证其循环性能,实际使用容量只有理论容量的一半。在使用过程中,由于某种原因(如管理系统损坏而导致电池充电电压过高,正极中剩余的一部分锂就会脱出,经电解液到负极表面以金属锂的形式沉积形成枝晶。枝晶刺穿隔膜,形成内部短路。电解液的主要成分为碳酸酯,闪点很低,沸点也较低,在一定条件下会燃烧甚至爆炸。如电池出现过热,会导致电解液中的碳酸酯被氧化和还原,产生大量气体和
9、更多的热,如缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放,电池内压便会急剧上升而引起爆炸。聚合物电解质锂离子电池并没有从根本上解决安全性问题,同样使用钴酸锂和有机电解液,而且电解液为胶状,不易泄漏,将会发生更猛烈的燃烧,燃烧是聚合物电池安全性最大的问题。在使用方面也存在一些问题,电池发生外部短路或内部短路将产生几百安培的过大电流。外部短路时电池瞬间大电流放电,在内阻上消耗大量能量,产生巨大热量。内部短路形成大电流,温度上升导致隔膜熔化,短路面积扩大,进而形成恶性循环。锂离子电池为达到单只电芯 34.2V的高工作电压,必须采取分解电压大于2V的有机电解液,而采用有机电解液在大电流、高温的条件下会被电解
10、,电解产生气体,导致内部压力升高,严重会冲破壳体。答案:1.结构上讲,磷酸铁锂具有和一般磷酸盐具有相同的稳定性,主要是因为其P-O键是强共价键,键长短,键能高,更稳定。因此磷酸铁锂(LiFePO4 及其充电(脱锂后形成FePO4 的热稳定性非常好,FePO4 在210- 410C 的温度范围内所放出的热量仅为210J/g,而目前普遍使用的LiCoO2 的充电态(CoO2在150-240C 所放出的热量约为1000J/g。从表1可以看出,即使在很高的温度下磷酸铁锂材料也不会产生游离氧,从而防止了游离氧氧化有机电解液造成的热失控现象,杜绝了电池燃烧和爆炸的可能。表1 不同正极材料的氧分解温度类型L
11、iCoO2 LiCoxNiyMn1-x-yO2 LiMn2O4LiFePO4氧分解150C 180C 250C 400C温度2.磷酸铁锂材料的体积变化较小(约6% 而且这种变化刚好与碳负极在充放电过程所发生的体积变化相抵消,有效防止充放电时材料体积变化对隔膜的挤压破坏,不易发生内部短路;LiFePO4 与有机电解液的反应活性很低,Andersson 等研究发现从室温到85C 范围内LiFePO4 不会与含LiBF4 LiAsF6 或LiPF6 的EC/PC 或EC/DMC 电解液发生反应,而锰酸锂在此方面的稳定性差。3.钴酸锂和三元体系充电是50%锂离子脱嵌反应,因此如果过充就会造成剩余的锂离子继续脱嵌,而负极炭难以继续嵌入,结果引起金属锂在负极表面析出形成枝晶,容易穿透隔膜导致内部短路。磷酸铁锂和锰酸锂体系充电是全部锂离子脱嵌,因此即使过充也没有多余的锂离子脱嵌,不会产生金属锂枝晶。LiFePO4/LiCoO2/LiMn2O4性能对比项目磷酸铁锂钴酸锂锰酸锂理论克容量170 274 148放电平台V 3.2-3.3 3.6-3.7 3.6-3.7循环寿命2000次500次300次高温性能75度0-45度0-45度安全性能优越一般较优越倍率放电较好一般较好
