细数磷酸铁锂电池的优缺点
2022-05-20
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细数磷酸铁锂电池的优缺点


 

锂电池大致可以分为两类:锂金属电池与锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。而锂金属电池由于其自身有很高的工艺技巧,目前只有为数不多国家的公司有能力生产,市面上应用最广泛是锂离子电池。锂电池

 

磷酸铁锂电池工作原理:

磷酸铁锂电池(LiFePO4)电池一般是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。而其负极则是由石墨组成,中间为隔膜,隔膜的材质一般为 PP/PE/PP(PE: 聚乙烯,PP:聚丙烯 )。而电解液则可以掺杂多种物质,比如使用磷酸三正丁酯(TBP)等。

磷酸铁锂(LiFePO4)动力电池在充电过程中,Li 离子不断由从正极脱出,然后向负极移动;电量即将达到饱和时,Li 离子几乎完全嵌到负极,形成过充电保护电压,因而蓄电池的安全性能和稳定工作能力毋庸置疑。

磷酸铁锂电池工作原理 


其主要优点有:

杰出的高温性能和稳定性:

外部温度达到 338K时,其内部温度竟然高达 367K,磷酸铁锂电池结构安全可靠;即使电池内部或外部损坏。相比较特斯拉的三元锂电池安全问题,磷酸铁锂电池不燃烧,不爆炸,安全性卓越。

 

极好的循环寿命和使用体验:

经 3500 次循环,其放电容量依然能达到惊人 80%;成本低廉;传统的镍电池拥有记忆效应(长期不彻底充电、放电,易在电池内留下痕迹,降低电池容量的现象),而磷酸铁锂电池充电前无需放电。

 

便携性极好:

磷酸铁锂电池运用在载具上,能极大地减轻重量,提升续航能力和里程。从上面归纳的特点中,我们很容易发现它的性能极其适于作动力方面的应用,其广泛的运用于电动车行业,如最近炙手可热的比亚迪电动汽车以及十分常见的电动车,甚至会用于危险场所的勘测,急救设备中。一颗磷酸铁锂材料的核心动力源在提供稳定高效的输出时,又能保证无可比拟的安全性。

 

磷酸铁锂电池的发展方向

任何事物都有两面性,拥有良好的高温性能的同时,由于颗粒粒径和电解质原料等影响因素,磷酸铁锂电池的低温性能很差,这种情况在零摄氏度以下更为明显,这就很大程度上限制了其在高纬度高海拔地区的应用。除此之外,磷酸铁锂的振实密度与压实密度低,导致其能量密度也偏低,用纳米化和碳包覆解决此问题似乎拥有可行性。作为新兴产物,其工艺和性能不如铅酸电池那么稳定。但伴随着更多鲜活力量的注入,在日益火热的新能源领域,磷酸铁锂电池拥有很好的发展前景。

 

环保和回收问题

解决电池的环保及其带来的回收问题,是绿色发展的要求。传统的电池,因民众回收意识浅薄,没有具体的措施,会造成极大的污染。但磷酸铁锂电池对环境无污染,该电池不含任何对环境有危害的重金属和稀有金属,由 SGS 认证无毒,无污染,符合欧洲 ROHS 规定,磷酸铁锂电池无论在生产及使用过程中,均无污染,是不折不扣的“绿色”电池。关磷酸铁锂电池的回收,由其失效机理可知,负极石墨性能的衰退程度大于正极的 LiFePO4材料,而负极石墨材料的价格相对较低,用量相对更少,回收再利用经济性较差,所以研究较少。因而正极材料的中金属的回收是重点,目前工业上通过化学沉淀湿法回收是废旧电池回收的重要方法,获得最有经济价值的 Li、Fe 再以化工原料的方式循环利用。除此之外,高温固相修复和再生技术以及通过氧化亚铁硫杆菌浸出技术,也是研究的热门。

 

 

 

叠片工艺在磷酸铁锂电池中的应用

由于自动化控制水平的提高,能量密度更大的叠片工艺在零磷酸铁锂电池生产中应用越来越广泛,而电池企业由卷绕转向叠片后,经常会面临一个棘手的问题-----锂电池极片上料重叠。当这些重叠的极片进入加工环节后,会造成整块锂电池电芯的报废,增加企业的运营成本。

 

如何准确检测叠片时极片重叠上料问题?

阿童木金属双张检测器,基于电磁感应原理,能准确检测极耳与极片的单双张状况,保障电芯生产安全。

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