磷酸铁锂电池在应用方面具有哪些特点优势?
扫描二维码
随时随地手机看文章
采新一代电动汽车用了新型的磷酸铁锂离子电池作为其动力核心,这种绿色环保动力具有很多特点和优势:
1、安全性相当高
要作为汽车动力,安全性是压倒一切的首要考虑因素。普通锂离子电池的安全性尽管能得到基本保证,但是在极端条件下存在起火、爆炸的可能性。磷酸铁锂离子电池作为锂离子电池的二代产品,本身物理性能稳定,再配合电池组内置的过压、欠压、过流、过充等保护功能,不爆炸不起火,是目前全球唯一绝对安全的锂离子电池。由于采用高热稳定性材料和缜密工艺设计,电池安全和可靠性大为增强。与锂离子电池不当使用中可能出现的爆炸现象相比,磷酸铁锂离子电池即使扔在火中也不会发生爆炸。高温稳定性可达400500C,保证了电池内在的高安全性;不会因过充、温度过高、短路、撞击而出现爆炸或燃烧。经过严格的安全测试,即使在最恶劣的交通事故中也不会发生爆炸。
2、寿命长成本低
作为动力锂电池,使用寿命(循环性能)与总体使用成本密切相关,和普通锂离子电池500次左右的循环使用寿命相比,磷酸铁锂离子电池在室温下可充放电循环1500次,容量保持率95%以上,而50%容量的循环寿命更是达到了2000次以上,电池的持续里程寿命大于50万公里,可以使用五年左右,是铅酸电池的8倍,镍氢电池的3倍,是钴酸锂离子电池的4倍左右。再加上其生产制造成本本身就低于普通锂离子电池,无疑能大大降低电动汽车的使用和维护成本。
同时磷酸铁锂离子电池放电性能也十分优异,功率曲线平稳,抗过放能力强,普通锂电电芯在低于3.2V后,再放电就是过放,可能会导致报废。但是磷酸铁锂离子电池在2.8V的时候还有能量释放,低于2.5V都不存在报废的问题。
3、使用处理方便
我们了解,镍氢、镍镉电池存在较强的记忆效应,普通锂离子电池也有一定的记忆效应问题,要尽量满充满放,会给电动汽车日常使用带来不便,而磷酸铁锂离子电池无此现象,自放电小;无记忆效应,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电,同时该电池快速充电特性优异,用专用充电器快充,半小时能充足95%左右。电池寿命终结后的处理问题,也值得我们关注,磷酸铁锂离子电池不含任何重金属与稀有金属,无毒,无污染,符合规定,为绝对的绿色环保电池,铅酸电池中存在着大量的铅,在其废弃后若处理不当,将对环境构成二次污染,而磷酸铁锂材料无论在生产及使用中,均无污染。
磷酸铁锂电池的优点:
1、使用安全
磷酸铁锂电池晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在碰撞,穿刺也不会发生爆炸。
2、寿命的改善
磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。同质量的铅酸电池最多也就1~1.5年时间,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用,理论寿命将达到7~8年。
3、高温性能好
磷酸铁锂电池热峰值可达350℃-500℃,而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20C--75C),有耐高温特性。
4、大容量
电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。
6、重量轻
同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池的1/3。
7、环保
磷酸铁锂电池无污染,符合欧洲RoHS规定,为绝对的绿色环保电池证。
8、快速充电
可大电流2C快速充放电,在专用充电器下1.5C充电40分钟内即可将电池充满,启动电流可达2C
磷酸铁锂电池缺点:
1、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。
2、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。
3、磷酸铁锂电池的低温性能差。
4、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。
三元锂电池:
正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。与磷酸铁锂不同,三元锂电池电压平台很高,这也就意味着在相同的体积或是重量下,三元锂电池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充电、和耐低温性能等方面,三元锂电池也有很大的优势。
三元锂电池优点:
1、电压平台高。电压平台越高,比容量越大,肯定同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航里程更远。三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高,高线可以达到4.2伏,放电平台可以达到3.6或者3.7伏。
2、能量密度高
3、振实密度高
三元锂电池缺点:
1、安全性差
2、耐高温性差
3、寿命差
4、大功率放电差
5、元素有毒,三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧。
磷酸铁锂电池应用范围:
数据中心、机房系统、通信基站、应急电源、汽车启动、改装车辆、工业设备、医疗设备、储能领域等等。锂电池储能领域将是锂电池最大的应用市场。
三元材料锂电池更适合乘用车
我国幅员辽阔,气候复杂,从最北端的东北三省到最南端的海南诸岛温度变化非常丰富。以北京为例,作为电动汽车的主力市场,北京夏季最高温度在40℃左右,而冬季则基本保持在零下16℃左右,甚至更低。这样的温度区间显然适合低温性能更佳的三元锂电池。而注重耐高温性能的磷酸铁锂电池在北京的冬季会显得有些乏力。
磷酸铁锂电池的优点
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.磷酸铁锂电池的容量大。
磷酸铁锂电池的用途
磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池,一个主要用途是用作动力电池,相对NI-MH、Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电效率相对高一些,在85%-90%之间。而铅酸电池约为80%。
磷酸铁锂电池对于电动汽车具有安全的重要作用,近些年,电动汽车的快速发展带动了动力磷酸铁锂电池的发展。作为电动汽车的动力来源,电池性能的好坏不但关系到整车续驶里程的长短,而且关系到产品的安全性和可靠性。可以说,动力电池的发展决定着纯电动汽车的未来。
如果把安全性高的磷酸铁锂电池用于增程式电动汽车,不但能够提高车辆的安全性,而且比能量、比功率完全够用,使用寿命长。此外,我国锂资源丰富,不存在钴、镍资源受制约的问题。所以,我国应将磷酸铁锂电池作为发展重点,使之有力地支持增程式电动汽车的市场化,它可以有效免除纯电动汽车的里程、安全、价格、充电、后续电池五大焦虑。