安全性能的改善
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩固,難以分解,即便在高溫或過(guò)充時(shí)也不會(huì )像鈷酸鋰一樣結構崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì),因此擁有良好的安全性。有報告指出,實(shí)際操作中針刺或短路實(shí)驗中發(fā)現有小部分樣品出現燃燒現象,但未出現一例爆炸事件,而過(guò)充實(shí)驗中使用大大超出自身放電電壓數倍的高電壓充電,發(fā)現依然有爆炸現象。雖然如此,其過(guò)充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池,已大有改善。
壽命的改善
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。
長(cháng)壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右,最高也就500次
磷酸鐵鋰電池
,而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池,循環(huán)壽命達到2000次以上,標準充電(5小時(shí)率)使用,可達到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”,最多也就1~1.5年時(shí)間,而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用,理論壽命將達到7~8年。綜合考慮,性能價(jià)格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電,在專(zhuān)用充電器下,1.5C充電40分鐘內即可使電池充滿(mǎn),起動(dòng)電流可達2C,而鉛酸電池無(wú)此性能。
高溫性能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣(-20C--+75C),有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。
大容量
具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。5AH-1000AH(單體)
無(wú)記憶效應
可充電池在經(jīng)常處于充滿(mǎn)不放完的條件下工作,容量會(huì )迅速低于額定容量值,這種現象叫做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池無(wú)此現象,電池無(wú)論處于什么狀態(tài),可隨充隨用,無(wú)須先放完再充電。
重量輕
同等規格容量的磷酸鐵鋰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。
環(huán)保
該電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無(wú)毒(SGS認證通過(guò)),無(wú)污染,符合歐洲RoHS規定,為絕對的綠色環(huán)保電池證。所以鋰電池之所以被業(yè)界看好,主要是環(huán)??剂?,因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計劃,成為國家重點(diǎn)支持和鼓勵發(fā)展的項目。隨著(zhù)中國加入WTO,中國電動(dòng)自行車(chē)的出口量將迅速增大,而進(jìn)入歐美的電動(dòng)自行車(chē)已要求配備無(wú)污染電池。
但有專(zhuān)家表示,鉛酸電池造成的環(huán)境污染,主要發(fā)生在企業(yè)不規范的生產(chǎn)過(guò)程和回收處理環(huán)節。同理,鋰電池屬于新能源行業(yè)不錯,但它也不能避免重金屬污染的問(wèn)題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會(huì )釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學(xué)物質(zhì),所以有可能會(huì )產(chǎn)生兩種污染:一是生產(chǎn)工程中的工藝排泄物污染;二是報廢以后的電池污染。
磷酸鐵鋰電池也有其缺點(diǎn):例如低溫性能差,正極材料振實(shí)密度小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池,因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。而用于動(dòng)力電池時(shí),磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣,需要面對電池一致性問(wèn)題。
動(dòng)力電池的對比
目前最有希望應用于動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)和鎳鈷錳酸鋰(Li(Ni,Co,Mn)O2)三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和價(jià)格波動(dòng)大等原因,普遍認為很難成為電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力型鋰離子電池的主流,但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內混合使用。
行業(yè)應用
涂碳鋁箔為鋰電產(chǎn)業(yè)帶來(lái)技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)提升
隨著(zhù)國內電池廠(chǎng)商對電池性能要求的日益提高,國內普遍認同新能源電池材料:導電材料&導電涂層鋁箔/銅箔。
其優(yōu)勢在于:在處理電池材料的時(shí)候,常擁有高倍率充放電性能好,較大比容量,但循環(huán)穩定性較差,衰減較為嚴重等原因,不得不做取舍放棄。
產(chǎn)品應用,高爾夫球包車(chē)電池組中中
這是個(gè)神奇的涂層,將電池的性能提高,帶入新紀元。
導電涂層是由分散好的納米導電石墨包覆顆粒等所組成。它能提供極佳的靜態(tài)導電性能,是一層保護能量吸收層。它也能提供好的遮蓋防護性能。涂層有水性的和溶劑性的,能應用在鋁片,銅片,不銹鋼,鋁和鈦雙極板上。
涂碳涂層對鋰電池的性能帶來(lái)以下提升
1. 降低電池內阻,抑制充放電循環(huán)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)內阻增幅;
2. 顯著(zhù)提高電池組的一致性,降低電池組成本;
3. 提高活性材料和集流體的粘接附著(zhù)力,降低極片制造成本;
4. 減小極化,提高倍率性能,減低熱效應;
5. 防止電解液對集流體的腐蝕;
6. 綜合因子進(jìn)而延長(cháng)電池使用壽命。
7. 涂層厚度:常規單面厚1~3μm。
日本和韓國近幾年主要開(kāi)發(fā)以改性錳酸鋰和鎳鈷錳酸鋰三元材料為正極材料的動(dòng)力型鋰離子電池,如豐田和松下合資成立的Panasonic EV能源公司、日立、索尼、新神戶(hù)電機、NEC、三洋電機、三星以及LG等。美國主要開(kāi)發(fā)以磷酸鐵鋰為正極材料的動(dòng)力型鋰離子電池,如A123系統公司、Valence公司,但美國的主要汽車(chē)廠(chǎng)家在其PHEV與EV中卻選擇錳基正極材料體系動(dòng)力型鋰離子電池,并且據說(shuō)美國A123公司在考慮進(jìn)軍錳酸鋰材料領(lǐng)域,而德國等歐洲國家主要采取和其它國家電池公司合作的方式發(fā)展電動(dòng)汽車(chē),如戴姆勒奔馳和法國Saft聯(lián)盟、德國大眾與日本三洋協(xié)議合作等。目前德國的大眾汽車(chē)和法國的雷諾汽車(chē)在本國政府的支持下也正在研發(fā)和生產(chǎn)動(dòng)力型鋰離子電池。