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铁锂离子电池和锂聚合物电池优缺点比较

发布日期:2022-03-08 09:32:49

锂电池简介

 

铁锂电池是锂电池家族中的一类电池,正极材料主要为磷酸铁锂材料·又简称为锂铁电池。与传统的铅酸蓄电池相比,锂离子电池在工作电压、能量密度、循环寿命等方面都具有显著优势。

 

电动车铁锂电池的优点

 

(1)能量密度高:标称电压为3.2V,能量密度是铅酸电池的4倍左右,体积小、重量轻;

 

(2)安全性强:磷酸铁锂正极材料具有良好的电化学性能,充放电平台十分平稳,充放电过程中结构稳定,电池不燃烧、不爆炸、安全性好;

 

(3)高温性能好:外部温度55℃时电池正常工作;

 

(4)高功率输出:标准放电为0.2C、可3C充放;

 

(5)长循环寿命:常温1C充放电,单体经2000次循环后容量仍大于80%;

 

(6)环保:整个生产过程清洁无毒,所有原料都无毒。

 

电动车铁锂电池缺点

 

会有爆炸的危险,当锂电池大电流充放电时,电池内部持续升温,活化过程中所产生的气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度,如外壳有伤痕,即会破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。

 

磷酸铁锂电池的优点是:

 

磷酸铁锂电池的寿命长,循环寿命在2000次以上。在同样的条件下,磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。

 

使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。

 

充电快速。使用专用充电器,1.5C充电40分钟即可以使电池充满。

 

磷酸铁锂电池耐高温,磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500摄氏度。

 

磷酸铁锂电池的容量大。

 

磷酸铁锂电池没有记忆效应。

 

磷酸铁锂电池绿色环保,无毒,无污染,原材料来源广泛,价格便宜。

 

磷酸铁锂电池的缺点是:

 

磷酸铁锂电池正极的振实密度小,密度一般在0.8到1.3左右。体积大。

 

导电性能差,锂离子扩散速度慢,高倍充放电时,实际的比容量低。

 

磷酸铁锂电池的低温性能差。

 

磷酸铁锂电池单个电池的寿命长,在2000次左右,但是磷酸铁锂电池组的寿命短,一般在500次左右。

 

锂电池几种正极材料的优缺点

 

锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。负极材料一般选用碳材料,目前的发展比较成熟。而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。在目前的商业化生产的锂离子电池中,正极材料的成本大约占整个电池成本的40%左右,正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。对锂离子动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。

 

衡量锂离子电池正极材料的好坏,大致可以从以下几个方面进行评估:(1)正极材料应有较高的氧化还原电位,从而使电池有较高的输出电压;(2)锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌,以使电池有高的容量;(3)在锂离子嵌入/脱嵌过程中,正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化,以保证电池良好的循环性能;(4)正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小,使电池的电压不会发生显著变化,以保证电池平稳地充电和放电;(5)正极材料应有较高的电导率,能使电池大电流地充电和放电;(6)正极不与电解质等发生化学反应;(7)锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数,便于电池快速充电和放电;(8)价格便宜,对环境无污染。

 

锂离子电池正极材料一般都是锂的氧化物。研究得比较多的有LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4和钒的氧化物等。导电聚合物正极材料也引起了人们的极大兴趣。

 

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