磷酸铁锂电池技术

来源:钜大LARGE    2017-12-08    点击量: 193

磷酸铁锂电池的独特之处是采用了橄榄型晶体结构,晶体就是结晶后的形状,分为离子/分子/原子/金属晶体,锂离子电池的离子晶体是取其正极材料中离子化合物排列形状之意,即,由正负离子集团按一定比例通过离子键结合形成的晶体。一般而言,离子晶体脆硬,具有高熔点和高沸点特点,熔融或溶解时可以导电。所有的锂离子电池,包括磷酸铁锂电池技术的基础都是离子导电性。

锂离子电池正极内部晶体结构大多数采取一种“尖晶石结构”的排列方式,锰酸锂、钴酸锂、三元锂电池均是如此,这种结构由8个小的立方单位组成尖晶石晶胞(组成晶体的单位,可以字面理解为晶体细胞),晶胞再结合成八面体的晶体结构。而磷酸铁锂电池的橄榄型结构晶体是短柱体。

尖晶石结构的上述三种锂电池各具特色。钴酸锂电池综合性能优良,但容量低,也存在安全性问题,市场推广价格较贵;锰酸锂电池因材料好取,成本低,安全性也好,但循环性能和储存性能差;三元锂电池意在调和二者的不足,容量增加了,结构的稳定也使安全性有所改善,但价格也还是比较贵,因为也需要战略原料钴。尖晶石锂离子电池的普遍缺点是功率不大,不适于大型化。

磷酸铁锂电池技术特点和经济性则正适用于大中型市场场景。具体来说:

1.磷酸铁锂电池电压适中:标称电压3.2V,终止充电电压3.6V,终止放电电压2.0V;

2.理论容量大,能量密度为170mAh/g;

3.热稳定好,耐高温;

4.储能适度,正极材料能与大多数电解液系统兼容;

5.终止电压2.0V,可放出较多容量,放电量大且平衡;

6.电压平台特性好,其充放电电压平台的平衡程度可接近稳压电源。

以上技术特点使高功率和安全性理想得以实现,这有力地推动了磷酸铁锂电池应用大型化。

除了技术特点,磷酸铁锂电池还有两个市场化优势:1.原料廉价,资源丰富;2.不含贵重金属,无毒,是环保产品。这使得磷酸铁锂电池应用在目前的新能源汽车市场大放异彩,并成为基站的首选储能技术。

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