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磷酸铁锂电池的优点及工作原理

2022-08-13

磷酸铁锂电池

一、磷酸铁锂电池的工作原理:

当外接电源给电池充电时,正极上的电子e从外电路跑到负极,锂离子工作i+从正极“跳”入电解液,“爬行”通过弯孔在隔膜中,“游”向负极,与已经跑过的电子结合。当电池放电时,其机制与充电正好相反。以LiFePO4为例,其化学反应方程式为:

充电:LiFePO4 – xLi﹢ – xe- → xFePO4 + (1 -x) LiFePO4

放电:FePO4 + xLi﹢ + xe- → xLiFePO4+(lx) LiFePO4

二、磷酸铁锂电池的优点

1、磷酸铁锂电池标称电压为3.2V(稳定放电平台),终止充电电压为3.6V,终止放电电压为2.0V;

2、比容量大,高效输出:标准放电2~5C,连续大电流放电可达10C,瞬时脉冲放电(10S)可达20C;

3、工作温度范围宽(-20°C—+75°C),高温性能好:当外部温度为65°C时,内部温度高达95°C,电池放电结束时温度可达160℃,电池内部结构安全完好;

4、即使电池内部或外部损坏,电池不燃烧、不爆炸,具有最佳的安全性;

5、循环寿命优良,在100%DOD条件下,可充放电2000次以上; 

6、过放后零伏无损坏,零电压存放7天后,电池无漏液,性能好,容量100%;存放30天后无渗漏,性能好,容量98%;存放30天后,电池进行3次充放电循环,容量恢复到100%。

7、充电快,自放电少,无记忆效应:大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟即可充满,启动电流可达2C;

8、高能量密度:其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C,25℃);

9、安全性:是目前铝壳锂电池最安全的正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;

10、无记忆效应;

11、充电性能:采用磷酸铁锂正极材料的锂电池可进行高倍率充电,1小时内即可充满电;

12、热稳定性好:磷酸铁锂热稳定性好,FePO4放出量仅为210j/g;

13、循环性能好:由于LiFePO4和FePO4的结构相似,锂离子脱嵌/嵌入后,LiFePO4的晶体结构几乎没有重排;

14、成本低;

15、对环境无污染。


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