鉅大LARGE | 點擊量:280次 | 2023年11月30日
磷酸鐵鋰電池正極材料的優(yōu)點以及基本要求是什么
磷酸鐵鋰離子電池正極材料的優(yōu)點
1.高能量密度:其理論比容量為170mAh/g,產品實際比容量可超過140mAh/g(0.2C,25C);
2.安全無污染:是目前最安全的鋰離子電池正極材料;不含任何對人體有害的重金屬元素;符合歐洲RoHS規(guī)定,為絕對的綠色環(huán)保電池證;
3.壽命長:在100%DOD條件下,可以充放電2000次以上;磷酸鐵鋰離子電池的使用壽命與其使用溫度息息相關,使用溫度過低或者過高在其充放電過程及使用過程均出現(xiàn)極大不良隱患;
4.充電性能:磷酸鐵鋰正極材料的鋰離子電池,可以使用大倍率充電,最快可在1小時內將電池充滿;
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
5.重量輕:同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰離子電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3。
磷酸鐵鋰離子電池作為鋰離子電池正極材料,是目前最安全的鋰離子電池正極材料,雖然振實密度低、電壓平臺低,但由于正極材料安全穩(wěn)定,使其在擠壓、過充、短路等濫用條件下依然安全,由于其安全穩(wěn)定性,磷酸鐵鋰離子電池已經成為鋰離子動力鋰電池的重要發(fā)展方向。
磷酸鐵鋰離子電池正極材料的基本要求
第一,材料自身電位高,這樣才能與負極材料之間形成較大的電位差,帶來能量密度高的電芯設計;同時帶電離子嵌入脫出對電極電位影響小,則充放電過程,不會有過大的電壓波動,不會給系統(tǒng)內的其他電氣帶來不利影響。
第二,材料含鋰量高且鋰離子嵌入脫嵌可逆。這是高容量的前提。有些正極材料,理論容量很高,但是有一半的鋰離子,第一次嵌入以后就失去了活性。這樣的材料,是無法投入商用的。
第三,鋰離子擴散系數(shù)大,鋰離子在材料內部的移動更迅速,嵌入和脫嵌的能力強。是影響電芯內阻的因素,也是影響功率特性的因素。
第四,材料比表面積大,有大量的嵌鋰位置。表面積大,磷酸鐵鋰離子電池的嵌入通道相對較短,則嵌入和脫嵌更容易。通道淺的同時,嵌鋰位置還要充足。
第五,與鋰離子電池電解液的相容性和熱穩(wěn)定性好,這點是出于安全性考慮。正極材料與電解液不容易發(fā)生反應,以及在較高溫度下依然結構穩(wěn)定并且仍然不易與電解液反應。這樣的材質,不會為電芯額外的熱積累供應熱量,可以減少電芯進入自生熱階段的概率。
第六,材料易得,且加工性能好。成本低,材料容易加工成電極,且電極結構穩(wěn)定,是材料得到推廣應用的有利條件。