鐵鋰電池_磷酸鐵鋰電池_鐵鋰電池生產(chǎn)廠家

鐵鋰電池介紹：

鐵鋰電池也是鋰電池的一種，是正極材料主要為磷酸鐵鋰材料，所以簡稱為鋰鐵電池。

1990年，索尼公司率先在實驗室推出了以LiCoO2為正極材料的鋰離子電池，并于1991年開始產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比，鋰離子電池在工作電壓、能量密度、循環(huán)壽命等方面都具有顯著優(yōu)勢。所以， 在過去的二十年間鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于便攜電子設(shè)備、電動工具等領(lǐng)域。而近幾年，隨著全球?qū)��?jié)能減排的關(guān)注，鋰離子電池也逐漸被應(yīng)用于通信、國家電網(wǎng)以及電動汽車等多種行業(yè)。對于通信電源行業(yè)節(jié)能減排來說，要求蓄電池體積更小、重量更輕、壽命更長、更耐高溫、維護更容易、性能更穩(wěn)定、更環(huán)保等，因此為了順應(yīng)這些需求，鋰離子電池也正逐漸向大容量電池方向轉(zhuǎn)變，通信用磷酸鐵鋰電池應(yīng)運而生。abc鐵鋰電池是鋰電池家族中的一類電池,正極材料主要為磷酸鐵鋰材料.又簡稱為鋰鐵電池。

中 文 名 ：鐵鋰電池

全      稱：磷酸鐵鋰鋰離子電池

別      稱：鋰鐵電池

發(fā)明時間：1990年

正極材料：LiCoO2

鐵鋰電池產(chǎn)品：

鐵鋰電池安全嗎？

鐵鋰電池，并非像網(wǎng)上有些朋友說的那樣安全。一樣會發(fā)生爆炸的危險。技術(shù)就要求實話實說，要有嚴謹性。

磷酸鐵鋰電池26650-3AH進行3C10V過充,結(jié)果電池發(fā)生爆炸。重復(fù)測試,結(jié)果相近。當鋰電池大電流充放電時，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。 所以，大家使用時，一定要注意安全。但是在正常的使用過程中，一般會使用電池管理系統(tǒng)對動力鋰電池進行保護，所以幾乎沒有爆炸現(xiàn)象。但是對于手機電池，由于保護措施不到位，反而更容易發(fā)生爆炸。

鐵鋰電池的工作原理：

鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池，由于其性能特別適合于動力方面的應(yīng)用，因而也有人叫它“鋰鐵動力電池”。（以下簡稱“鋰鐵電池”）

鐵鋰電池的工作原理（LiFePO4）

橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負極隔開，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過，右邊是由碳（石墨）組成的電池負極，由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由 金屬外殼密閉封裝。

LiFePO4電池在充電時，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移；在放電過程中，負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。

LiFePO4電池主要性能

LiFePO4電池的標稱電壓是3.2 V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V。由于各個生產(chǎn)廠家采用的正、負極材料、電解質(zhì)材料的質(zhì)量及工藝不同，其性能上會有些差異。例如同一種型號（同一種封裝的標準電池），其電池的容量有較大差別（10%～20%）。

硝酸鐵鋰電池：

磷酸鐵鋰電池其實就是以磷酸鐵鋰為正極資料的鋰離子電池，而關(guān)于鋰離子電池來說，正極資料分好多種如鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元資料、磷酸鐵鋰等，其間磷酸鐵鋰是當今鋰電工業(yè)中最常用的一種資料。
磷酸鐵鋰電池由鋁箔與電池正極聯(lián)接，左面是聚合物的隔閡它把正極與負極離隔，但鋰離子Li 可以始末而電子e-不能始末，右邊是由碳組成的電池負極，由銅箔與電池的負極聯(lián)接，電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝，LiFePO4電池在充電時，正極中的鋰離子Li 始末聚合物隔閡向負極搬遷;在放電進程中，負極中的鋰離子Li 始末隔閡向正極搬遷，鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回搬遷而命名的。

鋰離子電池作業(yè)原理，電池充電時，Li 從磷酸鐵鋰晶體的010面搬遷到晶體外表，在電場力的效果下，進入電解液，穿過隔閡，再經(jīng)電解液搬遷到石墨晶體的外表，然后嵌入石墨晶格中，鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后，磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵；電池放電時，Li 從石墨晶體中脫嵌出來，進入電解液，穿過隔閡，再經(jīng)電解液搬遷到磷酸鐵鋰晶體的外表，然后重新經(jīng)010面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)，再經(jīng)導(dǎo)電體流到磷酸鐵鋰正極而開始放電。

對準磷酸鐵鋰電池正負極的導(dǎo)電而言，必須在電池的正負極中參加導(dǎo)電劑，使之在電池的活性資猜中構(gòu)成，在理論描繪進程中和理論出產(chǎn)進程中，如何結(jié)束上述三個等式，還需要描繪一系列的試驗來進行驗證，樹立數(shù)學(xué)模型或許樹立履歷公式，然后始末這些模型或許公式來進行鋰離子電池的描繪。
當時，國內(nèi)的鋰離子電池技能老到，以具有世界領(lǐng)先級水平，當時業(yè)界仍是注重于以磷酸鐵鋰資料為正極的鋰離子電池，也有不少國家研發(fā)了新的鋰離子電池資料，僅僅當時并沒有規(guī)�；�出產(chǎn)，有學(xué)者指出，至少在10內(nèi)磷酸鐵鋰正極資料是打開的干流工業(yè)。

鐵鋰電池特點：

1、效率輸出：標準放電為2～5C、連續(xù)高電流放電可達10C，瞬間脈沖放電（10S）可達20C；

2、溫時性能良好：外部溫度65℃時內(nèi)部溫度則高達95℃，電池放電結(jié)束時溫度可達160℃。

3、電池的安全性，有一定的改善，但不徹底，還有危險性。

4、好的循環(huán)壽命，經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%；

5、放電到零伏也無安全問題；

6、快速充電；

7、成本低；

8、環(huán)境無污染。

鐵鋰電池和傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池對比：

磷酸鐵鋰電池與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比，具有以下優(yōu)點：

（1） 能量密度高：標稱電壓為3.2V，能量密度是鉛酸電池的4倍左右，體積小、重量輕；

（2）安全性強：磷酸鐵鋰正極材料具有良好的電化學(xué)性能，充放電平臺十分平穩(wěn)，充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，電池不燃燒、不爆炸、安全性好；

（3）高溫性能好：外部溫度55℃時電池正常工作；

（4）高功率輸出：標準放電為0.2C、可3C充放；

（5）長循環(huán)壽命：常溫1C充放電，單體經(jīng)2000次循環(huán)后容量仍大于80%；

（6）環(huán)保：整個生產(chǎn)過程清潔無毒，所有原料都無毒。通信用磷酸鐵鋰電池應(yīng)用相比傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池更能體現(xiàn) “節(jié)能”、“節(jié)材”、“節(jié)地”等節(jié)能減排工作的需求。

鐵鋰電池放電：

磷酸鐵鋰動力電池（以下簡稱鋰鐵電池）作為鐵電池的一種，一直受到業(yè)界朋友的廣泛關(guān)注（也有人說鋰鐵電池其實就是鋰離子電池的一種）。就鐵電池而言，它可以分為高鐵電池和鐵鋰電池，今天我們以型號為STL18650的鐵鋰電池為例，來具體說明一下鐵鋰的電池的放電特性及壽命。

STL18650的鋰鐵電池（容量為1100mAh）在不同的放電率時其放電特性如圖2所示。最小的放電率為0.5C，最大的放電率為10C，五種不同的放電率形成一組放電曲線。由圖1中可看出，不管哪一種放電率，其放電過程中電壓是很平坦的（即放電電壓平穩(wěn)，基本保持不變），只有快到終止放電電壓時，曲線才向下彎曲（放電量達到800mAh以后才出現(xiàn)向下彎曲）。在0.5～10C的放電率范圍內(nèi)，輸出電壓大部分在2.7～3.2V范圍內(nèi)變化。這說明該電池有很好的放電特性。

容量為1000mAh的STL18650在不同的溫度條件下（從-20～+40℃）的放電曲線如圖2所示。如果在23℃時放電容量為100%，則在0℃時的放電容量降為78%，而在-20℃時降到65%，在+40℃放電時其放電容量略大于100%。

STL18650鋰鐵電池可以在-20℃下工作，但輸出能量要降低35%左右。

其充放電循環(huán)的條件是：以1C充電率充電，以2C放電率放電，歷經(jīng)570次充放電循環(huán)。從圖3的特性曲線可看出，在經(jīng)過570次充放電循環(huán)，其放電容量未變，說明該電池有很高的壽命。

過放電到零電壓試驗
采用STL18650（1100mAh）的鋰鐵動力電池做過放電到零電壓試驗。試驗條件：用0.5C充電率將1100mAh的STL18650電池充滿，然后用1.0C放電率放電到電池電壓為0C。再將放到0V的電池分兩組：一組存放7天，另一組存放30天；存放到期后再用0.5C充電率充滿，然后用1.0C放電。最后比較兩種零電壓存放期不同的差別。

試驗的結(jié)果是，零電壓存放7天后電池無泄漏，性能良好，容量為100%；存放30天后，無泄漏、性能良好，容量為98%；存放30天后的電池再做3次充放電循環(huán)，容量又恢復(fù)到100%。

這試驗說明該電池即使出現(xiàn)過放電（甚至到0V），并存放一定時間，電池也不泄漏、損壞。這是其他種類鋰離子電池不具有的特性。

鐵鋰電池發(fā)展前景：

鐵鋰電池作為一種新興的電池技術(shù)，在業(yè)界引起了很大反響，而且由于鋰鐵電池有著眾多優(yōu)點，并且可以生產(chǎn)出各種不同容量的電池，很快得到廣泛地應(yīng)用。下面我們列舉了一些它的主要應(yīng)用領(lǐng)域，并通過一個典型實例說明它的優(yōu)越性：

應(yīng)用領(lǐng)域：
1 、大型電動車輛：公交車、電動汽車、景點游覽車及混合動力車等；
2 、輕型電動車：電動自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動輪椅等；
3、 電動工具：電鉆、電鋸、割草機等；
4 、遙控汽車、船、飛機等玩具；
5、 太陽能及風力發(fā)電的儲能設(shè)備；
6、 UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好)；
7 、替代照相機中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池（尺寸完全相同）；
8 、小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。

用鐵鋰動力電池替代鉛酸電池的應(yīng)用實例。采用36V/10Ah(360Wh)的鉛酸電池，其重量12kg，充一次電可行走約50km，充電次數(shù)約100次，使用時間約1年。若采用鋰鐵動力電池，采用同樣的360Wh能量（12個10Ah電池串聯(lián)組成），其重量約4kg，充電一次可行走80km左右，充電次數(shù)可達1000次，使用壽命可達3～5年。雖然說鋰鐵動力電池的價格較鉛酸電池高得多，但總的經(jīng)濟效果還是采用鋰鐵動力電池更好，并且在使用上更輕便。

鐵鋰電池是一種新型動力電池，由于其性能優(yōu)良，受到各方面的重視。我國現(xiàn)在已有一些工廠生產(chǎn)鋰鐵電池正極材料及生產(chǎn)各種不同容量的鐵鋰l動力電池。不過，這種情況可望在2～3年內(nèi)得到改變，鋰鐵動力電池將更便宜，并且其應(yīng)用將更普遍，將是未來動力電池市場的主流。

鐵鋰電池的應(yīng)用：

（1） 室外一體化鐵電池電源解決方案
室外通信基站太陽直射，內(nèi)置的鉛酸蓄電池壽命通常不超過2年，本方案采用磷酸鐵鋰電池，耐高溫性能優(yōu)異，壽命達到5-10年。

此方案中電池的體積小，重量輕，耐高溫、長使用壽命等優(yōu)勢在“節(jié)能”“節(jié)材”“節(jié)地”三個方面實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，同時有效降低維護運營成本。

（2） 村通等無空調(diào)的基站電源解決方案
村通工程的基站都設(shè)在偏遠的農(nóng)村，規(guī)模小、配置小，基本上都沒有空調(diào)，而且停電頻繁，鉛酸電池在惡劣環(huán)境下工作的壽命短、更換頻繁、偏遠農(nóng)村的維護成本高。改用鐵電池，則高溫性能好、可深度充放電，循環(huán)壽命長，體積小、重量輕，安裝輕便，可以在“節(jié)能”“節(jié)地”“節(jié)材”三方面達到節(jié)能減排的目的，同時還能改善網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量。

（3） 空間緊張的室內(nèi)宏基站電源解決方案
室內(nèi)宏基站數(shù)量多，覆蓋廣，要求供電可靠，所以一般都有兩組電池備電。站內(nèi)鉛酸電池占地面積大、重量過重，當話務(wù)量增多而引起擴容需求時站內(nèi)空間制約了新增設(shè)備的可能。
如果采用一體化開關(guān)電源配合鐵電池，則可降低機房中電源及電池的占地面積，滿足設(shè)備擴容的需求。同時鐵電池耐高溫性能優(yōu)異，可以將站內(nèi)空調(diào)啟動溫度提高到35度左右，能夠降低空調(diào)的能耗，通過節(jié)省電費有效降低運營成本，在“節(jié)能”“節(jié)地”“節(jié)材”三方面達到節(jié)能減排的目的。

（4） 室內(nèi)覆蓋/分布式站電源解決方案
原有2G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋，加之3G及WLAN熱點的不斷新建，室內(nèi)覆蓋站的數(shù)量將進一步增多。由于室內(nèi)覆蓋站點取電一般就近選擇市電，選擇48V通信電池模塊或鐵電池UPS進行備電則可有效解決該類問題。

（5） 通信用高壓直流電源系統(tǒng)（HVDC）供電方案
針對數(shù)據(jù)中心的供電方案，行業(yè)專家提出了通信用240V/336V高壓直流電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)對蓄電池的要求的特點是高電壓（240V/336V）、短時間、大電流放電。如采用機架式磷酸鐵鋰電池組則有以下優(yōu)勢：

(a) 重量輕，節(jié)省機房加固成本；

(b) 體積小，可以與HVDC系統(tǒng)以列頭柜形式并列安放，不用單獨建立電池房，也可節(jié)省供電系統(tǒng)的占地面積，提高通信設(shè)備機架裝機率；

(c) 鐵鋰電池可高倍率放電，降低蓄電池配置的容量；

(d) 鐵電池放電平臺穩(wěn)定,在電池供電模式下穩(wěn)定的輸入電壓避免設(shè)備因輸入電壓的大范圍波動而引起異常。

（6） 嵌入式UPS交流電源系統(tǒng)供電方案
對于中小型數(shù)據(jù)中心，歐美的發(fā)達國家還有一種嵌入式UPS分布式供電方案，即用小功率UPS與網(wǎng)絡(luò)柜配合以機柜為單位為服務(wù)器供電。選擇鐵電池UPS有以下優(yōu)勢：

（a） 重量輕，節(jié)省機房加固成本；

（b） 體積小，3KVA鐵電池機UPS僅占網(wǎng)絡(luò)柜2U空間，提高服務(wù)器裝機率；

（c） 電池長壽命，主機與電池壽命幾乎相同，降低電池更換成本；

（d） 安全性好，鐵電池不起火、不爆炸，滿足IDC機房高安全性的要求。