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磷酸铁锂离子电池的空间结构及主要性能介绍

2021-10-21   点击量:513

磷酸铁锂离子电池的空间结构:


关于LiFePO4的正极材料,其原料来源较为广泛,循环寿命较长,安全指数也很高,对环境污染较小,在众多正极材料中体现出非常强的综合性能,一直是制备锂离子电池正极的热点材料,在最近几年的发展下,LiFePO4型正极材料已经达到实用的水平,甚至开始正规商业化应用,LiFePO4为橄榄石结构,空间结构如图1所示,其理论比容量为170mAhh,当锂离子电池进行充电时,会发生氧化反应,锂离子FeO6层面间释放出来,流进电解液,最后到达负极,在外电路,电子同时到达负极,铁会从二价铁离子变为三价铁离子,发生氧化反应。放电过程则与充电过程相反,发生的是还原反应。


重要性能


LiFePO4电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别(10%~20%)。


这里要说明的是,不同厂生产的磷酸铁锂动力锂电池在各项性能参数上会有一些差别;另外,有一些电池性能未列入,如电池内阻、自放电率、充放电温度等。


磷酸铁锂动力锂电池的容量有较大差别,可以分成三类:小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。


过放电到零电压试验:


采用STL18650(1100mAh)的磷酸铁锂动力锂电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。


试验的结果是,零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,无泄漏、性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。


这试验说明该磷酸铁锂离子电池即使出现过放电(甚至到0V),并存放一按时间,电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。


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