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磷酸铁锂动力电池维护手册(整合版1)

磷酸铁锂动力电池维护手册(整合版1)
磷酸铁锂动力电池维护手册(整合版1)

沃特玛电池有限公司

磷酸铁锂动力电池使用手册

电子部

2013-3-15

[为了方面售后服务更好的对OPT管理系统进行维护,特此制定本手册,希望对售后服务有所帮助]

前言

为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题,世界主要汽车生产国纷纷加快部署,将发展新能源汽车作为国家战略,加快推进技术研发和产业化,同时大力发展和推广应用汽车节能技术。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向。新能源客车,目前正在飞速发展。

当新能源客车穿行于街市,走进人们的生活时,对它的了解和认知也就成我们的必修课。然而,在这新能源之风势在必行之际,谈到动力电池,我们中大多数的人对其都知之甚少,这其中包括很多从事纯电动客车工作的相关从业人员,也正因为如此,才给你们的工作和和生活到来了诸多的困难和疑惑。

为解决这些问题,让从事纯电动客车工作的相关从业人员对动力电池有一些初步的了解和认识,本手册将通过重点介绍磷酸铁锂动力电池和管理系统的运用与维护来让大家了解动力电池的相关知识。为了更好服务客户,让相关从业人员熟悉和掌握我公司的纯电动客车动力电池,也为更好的发挥磷酸铁锂动力电池优越的性能,做好相关的维护保养工作,特制定本手册。希望此举能为大家避免在使用或维护我公司产品时造成不必要的困扰和预防产生一些不可挽回的损失。

烦请在使用或维护沃特玛公司纯电动客车动力电池之前,详细阅读本手册!

目录

前言2

第一章为何选择磷酸铁锂电池作为动力电池5 1.1电池的概念 (5)

1.2磷酸铁锂电池优势: (5)

1.3动力电池种类性能对比: (5)

1.4.关键设计说明 (6)

1.5.产品用途 (7)

第二章动力电池系统构成8 2.1.电池组的主要参数(以五洲龙为例)8 2.2电池组结构说明及其示意图 (9)

第三章技术特性13

3.1 单体放电特性 (13)

3.2不同放电倍率下的放电曲线 (13)

3.3 单体充电特性 (14)

3.4 五洲龙电池系统充放电特性曲线图 (15)

3.5 保存特性 (15)

3.6寿命特性 (16)

第四章. 电池系统的使用与安装17

4.1 电池系统使用环境 (17)

4.2 电池系统的使用 (18)

4.4电池系统的安装 (18)

第五章动力电池信息仪表认识23

5.1混合动力电池信息仪表认识 (23)

5.2纯电动电池信息仪表认识 (24)

第六章动力电池存储、维护与保养25 6.1 储存、维护和保养基本要求 (25)

6.2维护与保养: (25)

6.3日常保养: (27)

6.4周保养: (28)

6.5.月保养: (29)

第七章OPT管理系统运用与维护31

7.1电池管理系统BMS基本结构 (31)

7.2 BMS管理系统安装 (33)

7.3 BMS故障处理方法 (34)

第八章紧急处理方案43

8.1交通事故: (43)

8.2电池冒烟: (43)

8.3突降暴风雨: (43)

附件:故障代码表 (44)

第一章为何选择磷酸铁锂电池作为动力电池

1.1电池的概念

1.1.1什么是电池?

化学电源俗称为电池,是一种利用物质的化学反应所释放出来的能量直接转化为电能的装臵。顾名思义,电池是装电的池子,尤如水池,电池的电压及容量类似于水池的水位高低和蓄水量。电池电压的高低说明电池可能对外释放电能的多少,电池容量则说明电池所贮存电量的多少。

1.1.2电池由哪几部分组成?

它是由四个部分组成,即由电极、电解液、隔膜纸及外壳组成。

1.2磷酸铁锂电池优势:

a) 循环寿命长:循环使用次数高,在室温下1C充放电循环2000次以上,容量保持率85%以上,

是铅酸电池的8倍、镍氢电池的3倍、钴酸锂电池的4倍、锰酸锂电池的4-5倍。

b) 安全性能好:磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,磷酸铁锂锂离子电池是

目前全球最安全的锂离子电池,在高温下的稳定性可达400-500℃,保证了电池内在的高安全性,不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。

c) 耐高低温:在-20℃--- +75℃温度范围内均可放电,磷酸铁锂电热峰值可达350℃

---500℃,而钴酸锂和锰酸锂只在200℃左右。

d) 无记忆效应:可充电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。像镍氢电池、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂锂离子电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。

g) 体积小:是铅酸电池的2/3。

h) 重量轻:是铅酸电池的1/3。

i) 绿色环保:该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池含稀有金属),无毒(CE认证通过),

无污染,符合欧洲ROHS规定,实为绝对的绿色环保电池。磷酸铁锂材料无论在生产及使用

中均无污染。

1.3动力电池种类性能对比:

表a.市场现有动力电池性能对比

以上几种常用动力电池性对比,磷酸铁锂以优越的性能决定了它成为目前市场上动力电池的首选。

1.4.关键设计说明

1.4.1单体安全性设计

1.拉断装臵,当内压产生时,正极极耳拉断;

2.负极极耳与钢壳接触点有熔断装臵;

3.当内压达到1.8Mpa时,安全阀会打开,气体排出,避免爆炸风险;

4.钢管结构安全开启后电解液喷出,防扩散结构即安全气囊结构。

先进性设计

1.留空箔位以作集流体,制作低阻抗电芯;

2.卷芯内部插钢管防爆结构;

3.低面密度集流体高导电性能极片设计;

4.低阻抗活性料配方和混浆工艺,使用超声和砂磨工艺短时间,即可制得均匀性良好的浆料。

1.5.产品用途

1.电动交通工具

2.通信电源

3.太阳能贮存系统

4.电力操作电源

5.铁路.机车等启动电源

6.其他应用领域:家用电器类

第二章动力电池系统构成

2.1.电池组的主要参数(以五洲龙为例)

表b.五洲龙三款电池组规格参数

2.2电池组结构说明及其示意图

2.2.1 电池组结构说明

◇1345V900Ah整组电池由13个箱子组成:1、2、3、12号箱为19.2V900Ah;4-11号箱为32V900Ah;

13号箱为12.8V900Ah

具体如下:

●180支32650-5Ah单体电池并联成3.2V-900Ah模块

●4组6个3.2V-900Ah模块、8组10个3.2V-900Ah模块和1组4个3.2V-900Ah

的模块串联

◇2540V600Ah整组电池由42个箱和34个箱两套箱体,其中42个箱体的各箱串数相同;而34个

箱体的其中32个大箱,2个小箱;

具体如下:(此处以34个箱体电池为例)

●120支32650-5Ah单体电池并联成3.2V-600Ah模块

●32组5个3.2V-600Ah和2组4个3.2V-600Ah的模块串联

◇3336V100Ah整组电池由9个箱子组成:

具体如下:

●20支32650-5Ah单体电池并联成3.2V-100Ah模块

●9组12个3.2V-100Ah模块串联

2.2. 2电池组结构图

系列

图2-1 12.8V-900Ah电池组模块图2-2 19.2V-900Ah电池组模块

图2-2 32V-900Ah电池组模块图2-4 整组电池连接

纯电动540V 600Ah系列

图2-5 12.8V-600Ah电池组模块图2-6 16V-600Ah电池组模块

图2-7 12.8V-600Ah电池组箱体图2-8 16V-600Ah电池箱体

混合动力336V 100Ah系列

图2-9 28.8V-100Ah电池组模块图2-10 38.4V-100Ah电池组模块

图2-11 箱体电池组模块拆解介绍

第三章技术特性3.1 单体放电特性

3.1.1 放电容量与环境温度的关系

充电:0.5C,CC/CV,3.65V,电流≤0.03C 截止,

放电: CC 2.0V 截止

图3.1放电容量随环境温度变化曲线

3.2不同放电倍率下的放电曲线

充电:0.5C,CC/CV,3.65V,电流≤0.03C 截止,温度:25±2℃放电:CC 2.0V 截止,温度:25±2℃

图3.2 0.5C充电不同倍率下的放电曲线

3.3 单体充电特性

3.3.1 充电特性图

充电:CC/CV,3.65V,电流≤0.03C 截止

图3.3不同温度下的充电曲线

图3.4不同倍率的充电曲线

3.4 五洲龙电池系统充放电特性曲线图

图3.4.1 345V-900Ah充放电性能图3.4.2 540V-600Ah充放电性能图3.4.3 336V-100Ah充放电性能3.5 保存特性

3.5.1 蓄电池贮存环境温度、贮存时间与容量关系

图3.5 不同温度下电池系统的存储性能

3.5.2 剩余容量与开路电压关系图

图3.5.1剩余容量与开路电压关系曲线

3.6寿命特性

3.6.1环境温度与电池使用寿命关系

在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。当温度低于-20℃时,电极的反应速率率下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的输出功率也会下降。温度上升则相反,即电池输出功率会上升。同时,温度也影响着电解液的扩散速度,温度上升则加快,温度下降,扩散减慢,电池充放电性能也会受到影响。但温度太高,超过65℃时,会破坏电池内部的化学平衡,副反应增加。所以使用电池应该在5-55℃之间最佳。

图3.6循环寿命随温度变化曲线

第四章. 电池系统的使用与安装4.1 电池系统使用环境

4.2 电池系统的使用

4.3.1 放电

4.3.2 充电

4.4电池系统的安装

4.4.1开箱及检查

4.4.2电池组安装

锂离子电池组属于高电压储能设备,危险品,非专业人士及不当的操作与使用可能引起触电、燃烧、爆炸等严重的后果。锂离子电池组的安装、维护必须是专业技术人员操作,使用必须严格遵守相关的安全规定。严禁非专业人员安装、维修锂离子电池组以及超范围滥用

电池组的组成是根据整组电池型号(如336v-100Ah )用单体电池通过并联、串联电路连接而成,

每一个并联电池组叫做:电池模块,由多个电池模块串联起来的电池组叫做:电池模组;整个电池模组加上管理系统和包装叫做:电池包。电池包就可以直接与用电设备连接提供电能。

4.4.2.1电池组箱体内部安装

电池包由于体积大小问题为了方便放臵将可能能分成几个箱体进行连接,单箱内部是由电池模块串联起来的部分电池模组和管理系统的采集线束(电压采集线、温度传感器)和子模块,其中

电压采集线安装方法是: 从电池正极开始分别连接 标号是:B1+ B1- B2- … …Bn-(有n 个电池模块)

图4.4电池箱体内部图

4.4.2电池组外部箱体连接

电池组外部箱体主要有动力线和通讯线束需要连接,动力线是传输电池动力的连接动力线前要佩戴电工手套放臵触电,同时要特别注意电池的正、负极千万别装反了,并检查动力线头连接是否牢固然后再套上绝缘胶套,通讯线从通讯接口引出箱与箱直接互相串联起来,最后出来动力线总正、总负和通讯线到主控箱如下图所示(336v100Ah ):

图4.4.1 336V-100Ah 电池箱体连接实物图

总正、总负极出口

充电连接头

4.4.3其他产品外部电池组连接图:

4.4.2、540V 600Ah线束连接图

图4.4.3、345V-900Ah电池箱体连接线路图

(完整版)磷酸铁锂动力电池特性及应用(精)

磷酸铁锂动力电池特性及应用 自锂离子电池问世以来,围绕它的研究、开发工作一直不断地进行着,上世纪90年代末又开发出锂聚合物电池,2002年后则推出磷酸铁锂动力电池。 锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能,并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2),另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池,一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员。 一般锂离子电池的电解质是液体的,后来开发出固态及凝胶型聚合物电解质,则称这种锂离子电池为锂聚合物电池,其性能优于液体电解质的锂离子电池。 磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。 采用LiFePO4材料作正极的意义 目前用作锂离子电池的正极材料主要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用 LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。 作为可充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。 LiFePO4电池的结构与工作原理 LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电

磷酸铁锂动力电池回收

磷酸铁锂动力电池回收利用——新能源产业链条“最后一环” 清华大学创业团队 2017年2月 深圳

废旧动力电池回收镍、钴、锰、锂、铝、铜等金属所创造的市场规模会在2018年开始爆发,达到50亿元,其中镍14亿元,钴8.7亿元,锂26亿元。据此趋势,2020和2023年将分别达到136亿元和311亿元的市场规模,到2025年或可达到35万吨的报废规模。 中国动力电池回收市场规模 动力电池回收市场即将爆发 资料来源:中国报告网 0% 200% 400% 600% 800% 0100200300400 2017E 2018E 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 亿元 增长率

动力电池回收效益 原料 动力电池回收是新能源产业链条最后一环,既要绿色环保又要变废为宝。 电芯 模组 电动车 梯次利用 动力电池产生的环境问题: ?电解质六氟磷酸锂遇水会产生氟化氢;?电解液会产生二甲氧基乙烷、甲酸、甲醇等; ?镍、钴、铜等重金属元素通过生物链在人体内富集。 电池回收 经济效益: 社会效益:

动力电池回收ABC 类别 分类 ABC 应用领域客车、乘用车、专用车 特斯拉、比亚迪、北汽电池材料磷酸铁锂、三元磷酸铁锂规模大、三元是未来趋势电池类型方形、软包、圆柱 方形安全、软包成本低、圆柱稳定回收技术 干法、湿法 干法工艺简单、湿法回收率高 回收资源 正极 锂、镍、钴、锰、铝 负极铜、石墨其他 电解液、封装材料 本项目: 关注方形磷酸铁锂动力电池在电动汽车上的退役回收采用湿法回收技术得到正极原料、铜、铝等有价资源 比亚迪E6 82度电400公里 磷酸铁锂/石墨特斯拉Model X 75D 75度电381公里深圳补贴13.5万元 镍钴铝/硅碳北京补贴5.5万元

48V通信后备铁锂电池PACK

48V通信后备铁锂电池PACK系统规格手册 (版本:V1.1) 编 制 : 朱艳 审 核: 张一 批 准 : 张一 上海际芯微电子有限公司 二零一二年 零九月

目录 1.引言 (3) 2.铁锂电池基本原理及主要技术指标 (3) 2.1 锂离子电池的工作原理 (3) 2.2 铁锂PACK系统的工作原理 (4) 2.3 铁锂PACK管理系统保护功能及参数说明 (5) 3.面板功能介绍 (9) 3.1电池输出端口 (9) 3.2 “RST”复位键 (9) 3.3 通讯接口 (9) 3.4 通信地址设置 (10) 3.5 LED指示灯 (11) 4.使用环境要求 (12) 5.开关电源的参数设置要求 (12) 6.日常使用与维护注意事项 (13) 6.1 PACK外观 (13) 6.2 PACK安装前注意事项 (15) 6.3 PACK安装后维护注意事项 (15) 7.常见问题分析及解决办法 (16) 7.1放电过流保护 (16) 7.2电池连接点发热 (16) 7.3温度保护 (16) 7.4通信故障 (16) 7.5 PACK无电压输出 (16) 8.包装、运输、存储 (16) 8.1包装 (16) 8.2运输 ................................................................................................................ (17) 8.3存储 ................................................................................................................ (17)

磷酸铁锂电池充放电曲线和循环曲线

磷酸铁锂电池充放电曲线和循环曲线我公司生产的磷酸铁锂电池以其无毒、无污染,高安全性,循环寿命长,充放电平台稳定等优点受到锂电池专家的关注。我公司所生产的LiFePO4动力电池在国内、外均处于领先水平,填补了国内、外大功率磷酸铁锂动力电池的空白,并获得多项国家专利。10C充放电1000次循环容量衰减在25%以内,充放电平台稳定,安全性能优良,可大电流充放电,完全解决了钴酸锂,锰酸锂等材料做动力型电池所存在的安全隐患和使用寿命问题。磷酸铁锂动力电池将取代铅酸、镍氢电池、钴酸锂和锰酸锂锂电池,引领汽车工业走进绿色时代。我公司生产的磷酸铁锂18650-1200mAh的电池充放电曲线和大电流循环曲线如下:

我公司生产的磷酸铁锂CR123A-500mAh的电池大电流循环曲线如下

新型磷酸铁锂动力电池 中心议题: ?磷酸铁锂电池的结构与工作原理 ?磷酸铁锂电池的放电特性及寿命 ?磷酸铁锂电池的使用特点 ?磷酸铁锂动力电池的应用状况 自锂离子电池问世以来,围绕它的研究、开发工作一直不断地进行着,上世纪90年代末又开发出锂聚合物电池,2002年后则推出磷酸铁锂动力电池。 锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能,并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2),另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池,一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员。

通信基站用磷酸铁锂电池

通信基站用磷酸铁锂电池

中国移动通信企业标准 QB-H-005-2012 通信基站用磷酸铁锂电池 L i F e P O4b a t t e r y f o r C o m m u n i c a t i o n b a s e s t a t i o n

版本号:1.0.0 2012-10-30发布2012-10-30实施中国移动通信集团公司发布

目录 1范围 (1) 2规范性引用文件 (2) 3术语、定义和缩略语 (4) battery cell 5 3.1磷酸铁锂电池 LiFePO 4 3.2单体电池 Single battery (5) battery 3.3磷酸铁锂电池模块LiFePO 4 block5 3.4电池采集模块battery acquisition module(BAM) (5) 3.5电池管理系统battery management system(BMS) (5) battery 3.6磷酸铁锂电池组LiFePO 4 system6 3.6.1IBS模式 (integrated battery system)6 3.6.2LBMS模式 (large capacity battery +BMS)6 3.6.3LBAM模式 (large capacity battery +BAM+FPA) (7) 3.7标称容量nominal capacity (7)

3.8标称电压nominal voltage (7) 3.9终止电压 end of discharge voltage 7 3.10寿命 cycle life (7) 3.11容量保存率 save rate of capacity 8 3.12内阻 internal resistance (8) 3.13电导 conductance (8) 4产品分类和系列 (8) 4.1电池模块额定容量系列(Ah) (8) 4.2电池组输出电压标称值系列 (9) 4.3电池组应用系列 (9) 4.4电池组管理系列 (9) 5要求 (9) 5.1使用环境条件 (9) 5.2外观及尺寸 (10) 5.3电池标示 (10) 5.4性能指标 (11) 5.4.1充放电要求 (11) 5.4.2完全充满电 (12) 5.4.3性能指标 (13) 5.4.4电池组性能一致性 (19) 5.4.5大电流放电性能 (20)

磷酸铁锂动力电池维护手册(整合版1)

沃特玛电池有限公司 磷酸铁锂动力电池使用手册 电子部 2013-3-15 [为了方面售后服务更好的对OPT管理系统进行维护,特此制定本手册,希望对售后服务有所帮助]

前言 为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题,世界主要汽车生产国纷纷加快部署,将发展新能源汽车作为国家战略,加快推进技术研发和产业化,同时大力发展和推广应用汽车节能技术。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向。新能源客车,目前正在飞速发展。 当新能源客车穿行于街市,走进人们的生活时,对它的了解和认知也就成我们的必修课。然而,在这新能源之风势在必行之际,谈到动力电池,我们中大多数的人对其都知之甚少,这其中包括很多从事纯电动客车工作的相关从业人员,也正因为如此,才给你们的工作和和生活到来了诸多的困难和疑惑。 为解决这些问题,让从事纯电动客车工作的相关从业人员对动力电池有一些初步的了解和认识,本手册将通过重点介绍磷酸铁锂动力电池和管理系统的运用与维护来让大家了解动力电池的相关知识。为了更好服务客户,让相关从业人员熟悉和掌握我公司的纯电动客车动力电池,也为更好的发挥磷酸铁锂动力电池优越的性能,做好相关的维护保养工作,特制定本手册。希望此举能为大家避免在使用或维护我公司产品时造成不必要的困扰和预防产生一些不可挽回的损失。 烦请在使用或维护沃特玛公司纯电动客车动力电池之前,详细阅读本手册!

目录 前言2 第一章为何选择磷酸铁锂电池作为动力电池5 1.1电池的概念 (5) 1.2磷酸铁锂电池优势: (5) 1.3动力电池种类性能对比: (5) 1.4.关键设计说明 (6) 1.5.产品用途 (7) 第二章动力电池系统构成8 2.1.电池组的主要参数(以五洲龙为例)8 2.2电池组结构说明及其示意图 (9) 第三章技术特性13 3.1 单体放电特性 (13) 3.2不同放电倍率下的放电曲线 (13) 3.3 单体充电特性 (14) 3.4 五洲龙电池系统充放电特性曲线图 (15) 3.5 保存特性 (15) 3.6寿命特性 (16) 第四章. 电池系统的使用与安装17 4.1 电池系统使用环境 (17) 4.2 电池系统的使用 (18) 4.4电池系统的安装 (18) 第五章动力电池信息仪表认识23 5.1混合动力电池信息仪表认识 (23) 5.2纯电动电池信息仪表认识 (24) 第六章动力电池存储、维护与保养25 6.1 储存、维护和保养基本要求 (25) 6.2维护与保养: (25) 6.3日常保养: (27) 6.4周保养: (28) 6.5.月保养: (29) 第七章OPT管理系统运用与维护31 7.1电池管理系统BMS基本结构 (31) 7.2 BMS管理系统安装 (33) 7.3 BMS故障处理方法 (34) 第八章紧急处理方案43

浅谈磷酸铁锂电池的性能与应用

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/1d6748737.html, 浅谈磷酸铁锂电池的性能与应用 作者:张志伟 来源:《中国科技博览》2015年第30期 [摘要]随着科学技术发展速度不断加快,锂离子电池技术也得到了相应的发展,磷酸铁锂带电池应运而生,这种类型的电池所具优势明显,如安全性好、没有记忆效应、工作电压高、循环寿命长以及能量密度大等。下面笔者就磷酸铁锂电池的性能以及应用进行研究和分析。 [关键词]滇池;性能;磷酸铁锂;储能 中图分类号:TG113.22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0368-01 一、前言 目前在锂电池的研究中,所研究的主要正极材料包含有LMin2O4、LiCoO和LiNiO2等,但因钴资源有限,再加上其有毒,在制备钼酸锂上难度较大。自从磷酸铁锂所具的可逆嵌脱锂特性被报道以后,该材料也受到了广泛关注,关于该材料方面的研究和文献报道也随之增多,和传统锂电池比较,磷酸铁锂电池所具安全性能较好,原材料来源比较广泛,循环寿命长且成本较低等,目前在通信、电网建设中已得到广泛应用。 二、磷酸铁锂电池性能分析 磷酸铁锂电池正极由LiFePO4材料所构成,由铝箔连接正极;电池负极为碳石墨构成,由铜箔和负极连接;电池中间为聚合物隔膜,借助于此隔开电池正负极,其中锂电子能经过隔膜,而电子不可经过隔膜,在电池内存在电解质。于LiFePO4和FePO4间完成电池充放电反应,充电期间,LiFePO4缓慢脱离出锂离子成为FePO4;放电期间,锂离子嵌入FePO4逐渐形成为LiFePO4。当电池在充电时,自磷酸铁锂晶体电池中锂离子迁移至晶体的表面,于电场力不断作用下开始进入电解液,接着穿过隔膜,而后通过电解液迁移至石墨晶体表面,继而嵌入到石墨晶格。在此时,电子通过导电体逐渐流向电池正极铝箔集电极,通过极耳—电池正极柱—外电路—负极极柱—负极极耳逐步流向至铜箔集流体,最后再通过导电体流至石墨负极,从而使负极电荷可达到平衡。电池在放电期间,锂离子脱嵌于石墨晶体,进入电解液,接着穿过隔膜,通过电解液迁移至磷酸铁锂晶体表面,而后重新嵌入至磷酸铁锂晶格中,此时,电子通过导电体逐渐流向至铜箔集电极,通过极耳—电池负极柱—外电路—正极极柱—正极极耳而流向至铝箔集流体,并再通过导电体流至电池正极,以便正极电荷达到平衡。 磷酸铁锂电池借助于自身所具独特优势,如高工作电压、绿色环保、能量密度大、支持无极扩展以及循环寿命长等,将其组成为储能系统以后能够大规模储存电能。由磷酸铁锂电池构成的储能系统,除磷酸铁锂电池组外,还包含有电池管理系统、中央监控系统、换流装置以及变压器,其中换流装置中又包括整流器以及逆变器。该系统能量转换机理主要如下:在充电

最全面分析:锂电池梯次利用及资源化回收2018.4

锂电池的梯次利用和回收主要基于环境保护、资源节省、有利可图三个方面: 环境保护:锂电池的正极材料里包含镍、钴、锰、锂等重金属元素,这些重金属元素会对环境、水等造成污染;负极材料里面的碳材、石墨等会造成粉尘污染;此外,锂电池的电解液中含有有毒的化学成分,也会造成氟污染。 资源节省:锂电池中含有大量的金属元素,镍、石墨等我国比较多,但是像钴之类的金属元素是我国稀缺的;中国的锂元素绝对含量很多,但是开采难度比较大,一般都分布在西藏、青海、四川等条件比较艰苦的矿山;盐湖锂里面镁离子含量比较高,提取锂的难度也很大。 有利可图:做锂电池的梯次利用及资源化回收还是能形成商业化的,因为最近几年汽车行业大量转入电动化,锂电池需量增加,导致上游的贵金属材料价格非常高,金属钴价格为60万/吨,镍10万/吨,碳酸锂17万/吨,金属锂90万/吨。 市场风口 1、政策支持 最早在2012年的时候,国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划》中提到了“制定动力电池回收利用管理办法”;

2014年国务院办公厅发布了《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》,研究制定动力电池的回收利用政策; 2015年财政部、科技部、工信部、发改委在《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》中提到“要让电动汽车及动力电池企业承担废旧电池回收的主体”; 2016年,发改委、工信部、环保局、商务部及质检总局又相应的发布了一系列政策,到目前为止,专门针对锂电池回收的政策总共有20多项。 2018年3月,七部委联合发布了最新的《关于开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》。 梳理这些政策,可以归纳出以下四点: 国家各部委主张动力电池先进行梯级利用,再进行资源化回收; 落实生产者责任延伸,即“谁生产,谁负责”; 建立动力电池的回收利用体系,开展一些试点项目,建立回收化网络及信息监管; 行业规范不断完善,国家对企业的资质要求逐步清晰。 2、市场规模 锂电池整体可以分为三大类: 消费类电池:用在手机、IPAD、笔记本电脑等消费类电子产品上的电池,以钴酸锂电池为主; 动力电池:用在新能源汽车上的电池,乘用车上主要是三元电池,商用车主要是磷酸铁锂电池; 储能电池:用在充电站、火电站、商用储能等方面的电池,主要使用的是磷酸铁锂电池。 梯次利用是什么?举个例子,例如将电池用在新能源汽车上,电池充满电的时候是100%的能量,当电池使用一段时间后,电量会衰减,当电量衰减到80%的时候就不能使用在汽车

通信用磷酸铁锂电池及系统的原理与应用

通信用磷酸铁锂电池及系统的原理与应用 传统的阀控式密封铅酸电池以其成本低廉、技术成熟、维护方便得到广泛应用,然而,随着无线通信技术的不断发展和移动基站应用场景的复杂化,传统的蓄电池逐步显现出体积大、对环境温度要求苛刻等劣势。磷酸铁锂电池系统由于具有体积小、重量轻,高温性能突出,循环性能优异,可高倍率充、放电,绿色环保等众多优点,更适用于环境温度高、机房面积及承重小等恶劣的基站环境。同时,在末端供电磷酸铁锂电池也可作为铅酸蓄电池的有效补充。 一、目前通信后备电源面临的问题 1、传统铅酸蓄电池对环境温度要求比较高 目前市内宏基站的站址选择越来越难,室外一体化基站开始大规模建设。传统的铅酸蓄电池对环境温度要求比较高的特点造成传统的铅酸蓄电池很难适应室外高温等恶劣天气。另外,除了铅酸蓄电池外,室内宏基站的其他设备对环境温度的适应范围都比较宽。机房空调就是为了给铅酸蓄电池提供适当的环境温度。为了节能减排,目前已开发出蓄电池保温箱等蓄电池专用的小型空调设备。如果能找到一种对环境温度要求不高的电池作为后备电源,不仅能解决室外一体化基站后备电源的问题,而且还能省掉机房专用空调,这样既节省了工程初期购买空调的投资,也节省了基站运行时的大量电费开销。 2、传统铅酸蓄电池对机房面积和承重要求高 室内宏基站设备中,电源设备占比最大,而电源设备中提及和占地面积最大的就是蓄电池。室内宏基站的机房大多采用民房,根据结构专业的统计计算,民房的承重设计一般为150~200kg/m,而铅酸蓄电池对机房的承重要求不低于 400kg/m,所以在现有的民房内摆放铅酸蓄电池都需要经过加固处理。这样一方面加大了工程量,另一方面也加大了选址难度。另外,目前通信设备逐步向小型化、分散化的方向发展,末端设备的功耗越来越小,要求后备电池的体积更小,重量更轻。 3、传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差 目前电网质量越来越完善,很少出现市电大面积长时间停电的状况,而基站的停电往往是由于市政项目的频繁建设所造成的短时间频繁停电,这需要蓄电池短时间大电流高倍率放电,而传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差。

电动汽车用磷酸铁锂动力电池的制作及性能测试_英文_概要

ISSN 1674-8484CN 11-5904/U 汽车安全与节能学报, 2011年, 第2卷第1期J Automotive Safety and Energy, 2011, Vol. 2 No. 1Manufacture and Performance Tests of Lithium Iron Phosphate Batteries Used as Electric Vehicle Power ZHANG Guoqing, ZHANG Lei, RAO Zhonghao, LI Yong (Faculty of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China Abstract: Owing to the outstanding electrochemical performance, the LiFePO 4 power batteries could be used on electric vehicles and hybrid electric vehicles. A kind of LiFePO 4 power batteries, Cylindrical 26650, was manufactured from commercialized LiFePO 4, graphite and electrolyte. To get batteries with good high-current performance, the optimal content of conductive agent was studied and determined at 8% of mass fraction. The electrochemical properties of the batteries were investigated. The batteries had high discharging voltage platform and capacity even at high discharge current. When discharged at 30 C current, they could give out 91.1% of rated capacity. Moreover, they could be fast charged to 80% of rated capacity in ten minutes. The capacity retention rate after 2 000 cycles at 1 C current was 79.9%. Discharge tests at - 20 ℃ and 45 ℃ also showed impressive performance. The battery voltage, resistance and capaci ty varied little after vibration test. Through the safety tests of nail, no in ? ammation or explosion occurred. Key words: hybrid and electric vehicles; power batteries; lithium iron phosphate; lithium ion batteries; 电动汽车用磷酸铁锂动力电池的制作及性能测试 张国庆、张磊、饶忠浩、李雍

磷酸铁锂与锰酸锂的对比

10Ah磷酸铁锂电池与錳酸锂电池对照分析 1.电器特性 磷酸铁磷錳酸锂 电池最高电压(V) 3.9 电池最高电压(V) 4.2 电池最低电压(V) 2.5 电池最低电压(V) 2.75 额定电压(V) 3.2 额定电压(V) 3.7 电池容量(AH) 10 电池容量(AH) 10 最大充电电流(A) 5 最大充电电流(A) 5 最大放电电流(A) 18 最大放电电流(A) 18 过充保护电压(V) 3.95 过充保护电压(V) 4.25 过放保护电压(V) 2.2 过放保护电压(V) 2.45 放电保护电流(A) 20 放电保护电流(A) 20 2.曲线分析 10AH錳酸锂电池0.2C充电曲线 分析: 1.充电第一阶段(0—30 min),充电电流较大,充电快,电池内阻较小。充电平均速率 v=0.025V/min 2.充电第二阶段(30—250 min),电池进入充电稳定状态,内阻增大。充电平均速率 v=6.82*10-4V/min 3.充电第三阶段 (250—370 min ),充电幅度比第二阶段略快,内阻增大。v=0.0025V/min 4.充电过程中,电池容量减小。 5.电池电容C=△Q/△U=10*3600/1.2=30000F 10AH磷酸铁锂电池0.2C充电曲线 分析: 1. 充电第一阶段(0—30 min), 电池内阻有增大的趋势,充电平均速率 v=0.01166V/min 2. 充电第二阶段(30—260 min), 总体处于充电平稳状态,内阻增大, v=4.3478*10-4V/min 3. 充电第三阶段(260—310 min),充电电压上升幅度较大,内阻增大,v=0.01V/min 4. 充电过程中,电池容量减小。 5. 电池电容C=△Q/△U=10*3600/1=36000F 两种电池的比较分析: 1. 10AH磷酸铁锂电池比10AH錳酸锂电池容量小。 2. 充电的第一、二阶段,錳酸锂电池比磷酸铁锂电池要快,第三阶段相反。 两种电池的内阻在充电过程中都趋于增大,电池容量减小。

(完整版)动力电池回收痛点及破局之道

动力电池回收痛点及破局之道 一、动力电池回收产业发展背景: 中国从2009年开始推广应用电动汽车至今,已超过7年时间。随着近年来我国新能源汽车推广使用数量的快速上升,动力电池陆续开始进入大规模报废期。日前,工信部发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,此后,国务院办公厅又印发《生产者责任延伸制度推行方案》(以下简称《方案》),倡导绿色制造,保护生态环境,其中对汽车生产和动力电池回收提出具体要求。 中国目前已具备技术能力强、环保水平较高的镍氢电池、锂电池回收利用企业。部分已在汽车动力电池拆解、回收利用上开展了大量工作,积累了实践经验;于此同时,为适应新能源汽车大规模推广带来的市场需求,一些科研院所正积极开展动力电池回收利用工艺研究,并联合企业开展商业化探索。 二、动力电池回收产业市场预测: 动力电池回收场景来源于新能源车的推广,市场盘子取决于新能源汽车整体情况。据中国汽车工业协会数据统计,2015年新能源汽车产量达34.05万辆,销量33.11万辆,同比分别增长3.3倍和3.4倍。2016年,中国新能源汽车销量达50.7万辆,同比增长超过50%,其中,新能源乘用车销量达32.9万辆。中国新能源汽车销量在整个车市的占比达到1.8%,保有量接近100万辆。 中国新能源汽车在销量、销量占比、保有量等方面均保持着世界第一的地位。同时,据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计,我国公共类充电桩建设、运营数量接近15

万个,相较于2015年末的4.9万个增加2倍以上,中国也已成为充电基础设施发展最快、保有量最大的国家。 预计2017年我国新能源汽车销量将达80万辆,其中乘用车销量占比将从去年的65%提升至70%左右。 伴随新能源汽车的发展,车用动力电池的需求量和报废量将与日俱增。预计到2020年,中国汽车动力电池累计报废量将会达到20万吨的规模。 作为新能源汽车的核心零部件,动力蓄电池出货量持续高增长。按照相应的报废标准,2015年国内报废动力电池累计为2万~4万吨,对应的电池回收率仅2%。根据中国汽车技术研究中心的预测,到2020年,我国累计报废动力电池将达12万~20万吨。 业内预计,废旧动力蓄电池回收市场将从2018年开始暴发,当年即可达50亿元规模;到2020年和2023年,废旧动力蓄电池回收市场规模将进一步增长至136亿元和

【通信企业管理】通信用铁锂电池标准

(通信企业管理)通信用铁 锂电池标准

ICS29.200 M41 YD 通信用磷酸铁锂电池组 第1部分:集成式电池组 LiFePO 4 battery system for telecommunications part1:integrated battery system (报批稿)

目次 前言.......................................................................................................................................................... II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 产品分类和系列 (2) 5 要求 (2) 6 试验方法 (7) 7 检验规则 (12) 8 标志、包装、运输和储存 (14) 附录A(资料性附录)电池组充电方式 (15) 附录B(资料性附录)电池内阻参考值 (17)

前言 《通信用磷酸铁锂电池组》分为两个部分: ——第1部分:集成式电池组; ——第2部分:分立式电池组。 本部分为第1部分:集成式电池组。 本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本部分的附录A、附录B是资料性附录。 本部分由中国通信标准化协会提出并归口。 本部分起草单位:工业和信息化部电信研究院、中讯邮电咨询设计院有限公司、中国电信集团公司、浙江南都电源动力股份有限公司、艾默生网络能源有限公司、江苏双登集团有限公司、武汉银泰科技电源股份有限公司、山东圣阳电源股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、中国普天信息产业股份有限公司、杭州高特电子设备有限公司、中国联合网络通信有限公司、中国移动通信集团公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司、北京动力源科技股份有限公司、哈尔滨光宇集团股份有限公司、中达电通股份有限公司。 本部分主要起草人:吴京文、董雯、侯福平、郭峰、陈怀林、余霞、曲大伟、孔德龙、田剑峰、刘金玉、徐剑虹、陈燕昌、张瑜、刘亦珩、王海涛、刘永清、张春涛、蔡雪峰。 本部分为首次发布。

磷酸铁锂电池地放电特性及寿命

磷酸铁锂电池(以下简称锂铁电池)作为铁电池的一种,一直受到业界朋友的广泛关注(也有人说锂铁电池其实就是锂离子电池的一种)。就铁电池而言,它可以分为高铁电池和锂铁电池,今天我们以型号为STL18650的锂铁电池为例,来具体说明一下锂铁的电池的放电特性及寿命。 STL18650的锂铁电池(容量为1100mAh)在不同的放电率时其放电特性如图2所示。最小的放电率为0.5C,最大的放电率为10C,五种不同的放电率形成一组放电曲线。由图1中可看出,不管哪一种放电率,其放电过程中电压是很平坦的(即放电电压平稳,基本保持不变),只有快到终止放电电压时,曲线才向下弯曲(放电量达到800mAh以后才出现向下弯曲)。在0.5~10C的放电率范围内,输出电压大部分在2.7~3.2V范围内变化。这说明该电池有很好的放电特性。 图1 STL18650的放电特性 容量为1000mAh的STL18650在不同的温度条件下(从-20~+40℃)的放电曲线如图2所示。如果在23℃时放电容量为100%,则在0℃时的放电容量降为78%,而在-20℃时降到65%,在+40℃放电时其放电容量略大于100%。 从图3中可看出,STL18650锂铁电池可以在-20℃下工作,但输出能量要降低35%左右。 图2 STL18650在多温度条件下的放电曲线 STL18650的充放电循环寿命曲线如图4所示。其充放电循环的条件是:以1C充电率充电,以2C放电率放电,历经570次充放电循环。从图3的特性曲线可看出,在经过570次充放电循环,其放电容量未变,说明该电池有很高的寿命。

图3 STL18650的充放电循环寿命曲线 过放电到零电压试验 采用STL18650(1100mAh)的锂铁动力电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。 试验的结果是,零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,无泄漏、性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。 这试验说明该电池即使出现过放电(甚至到0V),并存放一定时间,电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。

退役动力锂电池回收技术概览

退役动力锂电池回收技术概览 据统计,2000年全世界锂离子电池的消费量是5亿只,2015年达到了70亿只。由于锂离子电池的使用寿命是有限,大量的废旧锂离子电池也随之产生。以中国为例,2020年我国废弃的锂电池将超过250亿只,总重超过50万吨。三元材料电池为例,其正极含有大量贵金属,其中钴占5~20%,镍占5~12%,锰占7~10%,锂占2~5%和7%塑料,所含金属大多是稀有金属,应该被合理的回收再利用。例如,钴作为一种战略资源,被广泛运用于各个领域,除了锂电池还有高温合金等。可以推算,贵金属的回收量是巨大的。 一份动力电池出货量数据如下图所示,按照商用车服役3三年,乘用车服役5年的时间推算,2018年将经历一个动力锂电池的退役小高潮。这些退役下来的电芯,典型的后续路径有两类,梯次利用或者直接材料回收。

动力电池出货量统计 1 梯次利用与原料回收 退役动力锂电池,走梯次利用道路的,是梯次利用之后再进行材料回收;直接材料回收的是批量过小的,无历史可查的,安全监测不合格的等等。 追求经济效益是企业和社会行为的动力。按道理,梯次利用,到电池的可利用价值降低到维护成本以下,再做原料回收,才是电池价值最大化。但实际的情况是,早期动力电池可追溯性差,质量、型号参差不齐。早期电池的梯次利用风险大,剔除风险的成本高,因而可以说,在动力电池回收的前期,电池的去处大概率以原料回收为主。

废旧电池回收产业链

2 正极材料有价金属提取方法 当前说的动力锂电池回收,其实并没有做到整个电池上各类材料的全面回收再利用。正极材料的种类主要包括:钴酸锂,锰酸锂,三元锂,磷酸铁锂等。 电池正极材料成本占据单体电池成本1/3以上,而由于负极目前采用石墨等碳材料较多,钛酸锂Li4Ti5O12和硅碳负极S i/C应用较少,所以目前电池的回收技术主要针对的是电池正极材料回收。 废旧锂电池的回收方法主要有物理法、化学法和生物法三大类。与其他方法相比,湿法冶金 因其能耗低、回收效率高及产品纯度高等优点被认为是一种较理想的回收方法。 2.1 物理法

锂离子电池用户手册 Lithium-ion Battery User's Guide

环宇电源股份有限公司HUANYU POWER SOURCE CO., LTD 锂离子电池使用手册 Lithium-ion Battery User’s Guide 在使用环宇锂离子电池前,请仔细阅读使用手册。Please read all contents of this User’s Guide prior to the installation of HuanYu lithium-ion battery.

安全信息safety information 必须按照环宇锂离子电池的产品特性和使用手册使用,若按照使用手册合理的使用,锂离子电池将是一种安全、可靠和便利的蓄电池。 The HuanYu lithium-ion battery must be used in accordance with the manufacture’s specifications and guidelines for recommended use. When used properly and in accordance with the user’s guide, the lithium-ion battery is a safe, reliable and convenient secondary battery. 警告CAUTION:不正确使用锂离子电池可能导致人身伤 害或者起火!Misuse or abuse of the lithium-ion battery may result in personal injury or fire. l保证电池和电池管理系统远离危险物品或者危险材料 l Keep all battery pack and battery management system away from dangerous goods or materials l烫伤危险 l Burn hazard l不合理使用锂离子电池可能会导致冒烟(例如过充电、挤压、刺穿、过热或 者潮湿),如果发生冒烟,请及时通风疏散 l Abuse operation of the battery (e.g.,overcharge,crush,puncture, excessive heat or moisture )may produce smoke. In such an event, ventilate the area l用二氧化碳或者干粉灭火器灭火,或者用沙土、泥土掩埋 l Extinguish any flames with a carbon dioxide,dry-powder fire extinguisher,or cover with sand or mud l禁止拆开、挤压、刺穿或者燃烧 l Do not disassemble,crush,puncture or incinerate l禁止短路 l Do not short circuit

2019年磷酸铁锂电池基本情况及动力电池领域磷酸铁锂电池用量空间测算

2019年磷酸铁锂电池基本情况及动力电池领域磷酸铁锂 电池用量空间测算

正文目录 一、磷酸铁锂电池基本情况 (4) 1.1、磷酸铁锂简介 (4) 1.2、磷酸铁锂有成本优势 (5) 二、商用车依然是主阵地,新增应用领域不断出现 (7) 2.1、商用车是LFP的主阵地 (7) 2.2、中短续航里程乘用车有望换装LFP,新的优秀车型供给正在不断出现 (8) 2.3、非车用市场需求正在出现 (11) 三、动力电池领域磷酸铁锂电池用量空间测算 (12) 3.1、乘用车领域测算 (12) 3.2、商用车领域测算 (14) 四、国内企业布局完善,格局基本稳定 (16) 投资建议 (17) 风险提示 (17) 相关报告 (17) 图表目录 图1:正极材料价格走势(万元/吨) (5) 图2:推广目录中客车电池平均能量密度(wh/kg) (5) 图3:2017年至今的推广目录中磷酸铁锂车型占比 (7) 图4:五菱宏光年度销量(万辆) (10) 图5:2018年我国基站数量累计接近650万座 (11) 图6:2016年至今客车和专用车单车带电量演变(KWh) (15) 图7:新能源行业历史PE Band (19) 图8:新能源行业历史PB Band (19) 表1:正极材料性能对比 (4) 表2:2017-2018年三元电池成组效率 (5) 表3:动力电池政策目标 (5) 表4:2019年磷酸铁锂电池系统度电成本降幅测算 (6) 表5:2019年三元电池系统度电成本降幅测算 (6)

表6:2016-2019年1-10月磷酸铁锂装机情况 (8) 表7:典型A00级车型换装LFP后成本降幅 (8) 表8:典型A0级车型换装LFP后成本降幅 (9) 表9:五菱宏光点改版电池成本测算 (9) 表10:2019年1-10月乘用车磷酸铁锂电池装机情况 (10) 表11:我国主要城市5G基站建设规划 (11) 表12:2019年上半年港口吞吐量排名 (12) 表13:2020年新能源乘用车销量预测 (13) 表14:A00和A0级车型平均带电量 (13) 表15:2020年新能源乘用车中使用LFP的总带电量预测 (14) 表16:2020年新能源商用车销量情况预测 (14) 表17:2020年新能源客车中使用LFP的总带电量预测 (15) 表18:2020年新能源专用车中使用LFP的总带电量预测 (15) 表19:2018年国内主要电池企业磷酸铁锂电池装机量 (16) 表20:2019年1-10月国内主要电池企业磷酸铁锂电池装机量 (16) 表21:国内龙头电池企业的磷酸铁锂产能布局情况 (17)

浅析磷酸铁锂电池的优点及缺点

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.sodocs.net/doc/1d6748737.html,)浅析磷酸铁锂电池的优点及缺点 磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池。 一、工作原理 磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。 二、意义 金属交易市场,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)存储量较多。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是挺便宜的。它的另一个特点是对环境环保无污染。 作为充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C 放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。 三、结构与工作原理

LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。 LiFePO4电池在充电时,正极中的锂离子Li通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子Li通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。 四、主要性能 LiFePO4电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别(10%~20%)。 这里要说明的是,不同工厂生产的磷酸铁锂动力电池在各项性能参数上会有一些差别;另外,有一些电池性能未列入,如电池内阻、自放电率、充放电温度等。 磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别,可以分成三类:小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。 五、过放电到零电压试验: 采用STL18650(1100mAh)的磷酸铁锂动力电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。

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