磷酸铁锂发展战略以及与其他几种动力电池的比较

磷酸铁锂发展战略以及与其他几种动力电池的比较
磷酸铁锂发展战略以及与其他几种动力电池的比较

展望2011山木磷酸铁锂电池发展战略

十年磨一剑,对于潜伏电池制造业十年的深圳市山木电池科技有限公司,最新推出的磷酸铁锂动力电池,在2008年金融风暴席卷全球的严冬里,就象寒冬的腊梅,绽放得无比灿烂,并逆风而翔。原因是企业领导者几年前就制订了高瞻远瞩的企业发展规划,成就了今天一飞冲天的态势。如今在国家大力发展“资源节约型,环境友好型”两型社会的方针政策指引下,山木公司将继续全面性制订发展规划,让山木人真正成为磷酸铁锂动力电池产业的领航人。

设定发展思路,明确发展愿景

山木的企业使命是创建中国知名企业,致力于振兴民族汽车工业为已任;发展宗旨:努力成为世界最优秀的新能源动力电池供货商之一;发展思路:“三高,三上”。即“高起点、高标准、高效益,上规模、上档次、上水平”;战略目标:达到国家推广新能源汽车产业电池的50%市场份额;战略实施:定期检讨、解决短板;客户至上、服务到位;目标分解、层层落实;业绩导向、利益共享;提升能力、创造优势。

重视战略管理,构建战略体系

中国企业发展的现阶段,世界经济格局已发生了深刻变化,多极化、一体化、国际化已成为当今世界经济发展的主流,过去依靠经验管理方法来拟定战略规划显得陈旧过时和被动消极,只有采用现代最新的管理理论与工具,将公司的战略规划从系统化、科学化、国际化的角度和视野出发,并紧跟国家提倡两型社会:建设资源节约型,环境友好型的大政方针政策。山木公司的整个战略管理体系包括:长远战略总目标和构想(10 年),阶段战略目标(3 至5 年)和每年经营计划。为支承战略的总体目标服务,还构建若干个战略子系统——人力资源战略规划、技术创新和产品开发战略、企业文化战略等,战略重点是在磷酸

铁锂动力电池的核心技术方面领先同行,战略步骤分二步走,第一步用三至五年保持先发优势成为国内行业的排头兵,进而再用三至五年的时间成为世界最优秀清洁环保的新能源汽车动电池供货商之一。战略对策是从以下六个方面入手:一是根据企业在不同的发展阶段和规模整合及优化组织机构,不断创新组织战略,确保有一个良好的组织机构为实现公司发展战略服务。二是建立人力资源战略规划,搭建符合国际化要求的人力资源管理平台,为公司的发展提供人力资源保障和支持。重视人才的开发使用,积极引进了一批高素质人才,以打造博士军团为主,全面提升我们的研发能力。三是制定技术创新和产品开发战略,进一步优化产品结构,丰富产品线,提高主打产品的市场竞争力。目前的关键是如何尽快把研发成果转化成生产力。四是推进管理创新战略,依靠管理进步,降低产品成本,提高产品质量,实现规模化生产和低成本扩张战略,以产品精良,成本低廉(与竞争对手比较而言)攻打市场。五是启动企业迈向国际化工程,扩大品牌影响力,实施营销竞争战略,争创营销新局面。六是加快启动产业基地建设的前期工作,为后续迅速扩大产能和规模,以有利于战略目标的实现。

五年发展战略规划纲要是,把握三个重点环节:一是先进性和可靠性相统一;二是定性与定量相结合;三是各时期战略目标相衔接。近三年的工作重心是以国内先进企业的水平为标杆,逐步自我加压提速。在战略规划发展的各个不同时期要确定以下指针体系:这些指针包括产品产值、市场占有率、市场增长率、开发周期、市场命中率、产品性能、盈利能力、劳动生产率等。

实施战略规划,加大执行力度

制订好了公司的发展战略规划,在未来的几年中如何有效贯彻和全面落实发展战略目标就显得极为重要和尤为迫切!因此为了真正实现企业腾飞,提出:“ 1 、2 、 3 、4 、5 、6 、7 、8 ”系统工程。即突出一个先行,就是突出一个“以人为本,人才先行”的原则,一是培养和使用一批具有真才实学、目标远大、责任心强、敢于创新的复合型人

才;二是坚持以能力、业绩为用人标准,形成:“优者用、能者上、平者让、庸者下、劣者汰”的用人机制。拓展二个市场,即抓住国家家推广新能源的有利政策机遇,大力拓展国内市场。同时做到放眼世界,利用公司自身的优势,开拓国际市场,真正加入到世界经济大循环中去,实施我们的战略目标。抓好三个环节分为一是物流采购供应链;二是生产品质系统(包括成本、质量、准时交货和客户服务);三是产品开发和技术创新。创造工作条件、激励条件、融资条件和福利条件四个条件。推进思路创新、组织创新、管理创新、机制创新和文化创新五个创新。加强成本管理、目标管理、投资管理、财务管理、标杆管理和人员管理六个管理。强化危机意识、竞争意识、发展意识、团队意识、拼搏意识、服务意识和超前意识七个意识。实现决策科学化、经营规模化、产品高档化、生产集约化、组织高效化、人才结构合理化、办公管理自动化和资源配置优选化八个优化的工程。

进行战略细化,突出战略重点

在市场竞争战略上提出,一、配合国家推广新能源汽车的有利时机,努力提高我们的市场拓展能力,抢占市场份额;二、实施品牌经营,大力提升产品的开发能力;三、重视情报信息战略,全力提升市场快速应变的能力;四、加强营销竞争规划,尽力提高企业整合营销的能力;五、确立营销组合策略,走“客户大众化、价格合理化、渠道扁平化、服务优质化”的道路;六、建立销售目标考核和激励方案,极大地提高业务员工作积极性、主动性。七、搞好年度销售目标、计划和销售经费预算、控制,幷分解目标、落实措施、加强跟进检查和修正调整。八、建立健全营销系统管理操作平台,减少人为因素,促使营销管理工作科学化、制度化、人性化、规范化,尤其是规范市场管理。九、重视对竞争对手的情报收集和分析,以便及时制定有效策略。十、建立以客户为中心的价值观,设计顾客服务全面满意系统及大力实施推进,与顾客维持密切的合作关系,加强与客户交流沟通,定期拜访客户。

在技术创新战略方面,第一,理顺市场与研发关系,积极引导消费需求。主要表现在提高市场研究水平,强化市场细分,准确锁定产品研发方向;优化市场与研发流程,加强市场与研发的接口沟通和管理;增强市场与研发人员的策划能力,提高新产品项目的策划水平和需求的可行性研究及提高工作质量。第二、增强研发能力和制程控制能力,提升产品竞争力。主要表现在增强市场适用技术的获取能力,优化产品配方;增强市场适用技术的使用能力,提高产品的外观设计和新技术应用;增强研发过程中的控制能力,加快科研成果转化步伐和产品推出时间;增强设计开发过程中的成本控制,降低设计成本;提高研发项目的市场命中率,加强中试进程和进行大批量生产。

在低成本扩张战略方面,加强对企业经济技术活动的分析,及时提出改善建议,为董事会决策提供科学、正确依据,减少风险。建立一套科学、合理经济技术评价指针体系,每月对公司经济活动分析一次,每季对公司整体经济技术活动进行评价、拟订对策。建立目标成本管理体系,实行三级展开,包括公司为一级展开,各部门为二级展开,各班组为三级展开。目标明确、落实到位、责任到人、形成“千斤重担人人挑,人人肩上有担子”的目标责任管理体系。降低运营成本,提高经营效率。要求从设计输入开始到产品制造的全过程,制定每年单位成本要平均下降5~10% 的硬性指针,以提升产品竞争力和市场冲击力;加强物流采购和质量成本控制;加强预算控制和营销整合,降低营销费用;优化管理流程,降低管理费用;加强沟通交流,实现资源和信息共享。完善财务监控职能,提升资金运营能力,主要表现在集中有限资源,全力打造优质铁锂电池,提高经营质量;加强项目投资可行性研究和投资监控,提高投资回报率;完善货款回笼制度,提高应收帐款周转率;加强采购和销售计划执行的过程控制,提高存货周转率,降低存货;推进预算制度的实施,完善资金使用制度,提高资金使用效率。

在人力资源战略方面,依据公司业务发展战略,设计面向对付主要竞争对手的组织机构。实施成本导向式的人才招聘管理,制定吸引精英人才的特殊政策措施。建立目标导向式的绩效考评和管理体系。科学管理人才、有效配置人才和合理使用人才,以充分发挥人才的极大潜力和作用,主要表现在建立职位规划制度和职位任职资格标准,建立内部人才市场与人才流动机制;推行人才“双轨制”管理,建立一个企业人力资源相对稳定、合理流动、适度竞争和末尾淘汰及奖励先进的动态管理机制,对班组以上干部的选拔、使用、晋升、换岗与轮岗、考核与淘汰作出明确规定,形成一种优胜劣汰、公平竞争的干部管理体制;使干部管理科学化、公开化、制度化;把电池能源专业领域的顶尖人才,作为企业外聘顾问,建立一个没有围墙的企业;没有花名册的人才队伍;制定员工职业生涯规划与管理和顾问管理制度。建立覆盖企业所有经营活动,管理行为和作业行为及个人业绩、行为的激励系统。即建立一个属于全体组织成员的制度共享平台,这是公司长久发展的源动力。建立一种平等、互助、民主的上下级关系和同级关系,完善信息交流与沟通渠道,倡导和谐的人际关系、工作关系。位任职资格导向式的教育培训制度,创建学习型组织,通过学习交流,培养创新思维,拓宽发展视野,养成经常思考的良好习惯。

山木公司的蓝图已绘就,其磷酸铁锂电池也已经启航。并且是在全球金融危机和世界经济衰退时破浪前进。同时又得到了深圳市创东方投资有限公司的加盟,,给其发展安上了起飞的加速器。山木电池有能力,有决心,更有责任为中国汽车新能源产业的发展、为有效改善人类生活环境减少对石油资源的依赖,为全人类可持续发展作出伟大的贡献。

按照产业链,动力电池可分为电池成品制造和电池材料、部件制造两类企业,电池材料又可分为电极(正极/负极)材料、隔膜和电解质。正极材料是锂电池的核心,目前以钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰锂和磷酸铁锂为主。负极材料则以石墨、固体碳粒为主;在正负极中间则是电池电解液和隔膜。

与锰酸锂相比,磷酸铁锂的容量密度更高,充放电寿命更长,工作温度区间更大,成本也低,但其致命弱点则是“导电性”不好,若该问题得到有效解决,磷酸铁锂的巨大优势将促其成为车用电池的首选材料。

目前,国内在锰锂电池生产领域,中信国安下属子公司盟固利研发的动力锰锂电池,已通过国家安全检测,并经过两三年示范运行,成为配套2008年北京奥运会电动汽车的唯一电池。

磷酸铁锂电池方面,除比亚迪外,比克电池也有生产。此外,咸阳偏转控股子公司咸阳威力克技术也相对成熟,但缺乏资金批量生产。

无论哪种锂电池被广泛运用,都会带动对上游资源碳酸锂的需求。

中国的锂资源储量仅次于智利、阿根廷。其中,西藏矿业拥有的扎布耶盐湖是世界第三大锂资源盐湖,也是世界上唯一的富锂低镁的优质碳酸盐型盐湖。国内碳酸锂资源目前主要被中信国安、西藏矿业掌控。

但不幸的是,目前全球碳酸锂产能严重过剩。

2007年全球碳酸锂产能过剩达1.32万吨,2008年情况进一步恶化。国内方面,中信国安设计产能2万吨,远期目标3.5万吨;西藏矿业设计产能1万吨,远期目标3万吨;青海锂业和盐湖集团设计产能分别为1万吨。仅此计算,国内现有产能已达5万吨,远期潜在产能8万吨。

据介绍,碳酸锂的市场需求并不大,主要集中在药物、玻璃和电池,2008年,国内电池用碳酸锂需求才3000多吨。从目前碳酸锂的下游分布来看,电池行业的需求大致占25%左右,新能源汽车的推广有望改变这一格局,总需求大约1.2万吨。

那么,混合动力汽车计划是否解决碳酸锂供给过剩的问题呢?相对于政府规划,假设车载电池全部为磷酸铁锂电池,2012年磷酸铁锂需求达到5万吨,则需要碳酸锂1.15万吨,加上其他行业,总需求不超过3万吨,相对于国内产能,该行业在2012年之前都是过剩的。

今年1月,财政部、科技部发布的《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》是在世界金融危机的形势下汽车工业受到了严重冲击,石油资源受到了高度关注,汽车尾气对大气造成了严重污染的背景下推出的。这项政策的出台,将是汽车工业的一场革命,标志着汽车工业正在由传统的燃油机时代朝着电动化时代转变,这项世界性的技术变革,无疑会刺激新型节能汽车工业的发展,将对拉动经济新一轮的大循环,改善人类生态环境具有重大的现实意义。

2011年电池市场将达上千亿元

当前的纯电动车与混合电动车虽然从性能上讲还达不到燃油车的性能,但随着技术的不断进步,未来的电动车与混合动力车将成为汽车工业的主流。纯电动车与混合动力车两种模式在相当长的时期内会并存发展,以适应特定范围与长距离行驶的要求。

据统计,欧美、日本一些发达国家都有明确的发展计划,日本丰田计划5年内使混合动力车成为主流,美国通用也计划2011年PHEV(插电式混合电动汽车)和HEV两种车型达到年产各10万台。国内更是把发展电动车看成汽车工业公平竞争的新契机,为此各家车厂都在积极地开发不同类型的电动车,预计2009年-2010年国内将会以世博会、亚运会、十乘千辆计划等活动及政府工程为主,在2011年以后,将会有5%~10%的商品化电动车和混合动力车上市。

众所周知,电动车与混合动力车的发展,动力电池是核心,如果2011年中国汽车工业有10%的比例为纯电动车和混合动力车,将会形成近100万台新能源

汽车的产业,按照混合动力车与纯电动车各50%比例计算,对电池的需求总量为50万×2.4kWh 50万×12kWh=720万kWh的电池需求量(混合动力车按2.4kWh计算;纯电动车按12kWh计算),每kWh按3000元计算,约形成210亿元的电池产业。世界范围内将会形成数以千万kWh的电池需求,电池市场将达上千亿元。铁锂电池是新能源汽车首选动力

当然电池工业的发展也会面临着机遇与挑战,机遇是世界范围内的巨大市场,挑战是动力电池的制造水平需要大幅度提高,以缩小与国外的差距。这需要加大资金投入,扩大生产规模满足新能源汽车的需求。

动力电池主要分为铅酸、镍氢、锂锰和铁锂电池:铅酸虽然具有价格优势,但其高低温特性及比能量均不能满足车的需要;镍氢的性价比不高,高低温特性差,也难以大量推广;锂锰电池虽具有一定的价格优势,但其安全与寿命问题也难以成为新能源汽车的主流动力;铁锂电池由于正极材料用磷酸根取代了金属氧,从根本上克服了上述电池的缺点,具有很高的性价比及安全性。2008年以来,铁锂电池已经被世界上认为是新能源汽车首选的主流动力,而其他类型电池的在新能源汽车上使用的比例将大幅下降。

关于铁锂电池的安全性,由于用磷酸根取代了Mn、Ni之类的金属氧,磷酸铁锂正极材料具有很高的热失控温度和极低的热含量及稳定的材料价键,使电池的安全和寿命大大提高。随着电池技术的不断进步,其寿命完全可与传统的燃油机相比。由于铁是富有元素,因此目前的价格也远低于镍氢电池,随着批量的增加,成本应该会有较大的下降空间,综合铁锂电池的长寿命的优点,其性价比远高于其他电池。在未来的3年内电池成本将不会成为推动新能源汽车发展的主要障碍。

然而,车用电池的要求远高于其他用途的电池,需要做好以下几方面的工作:1.要求电池制造企业要不断提升电池制造水平,在一致性上下工夫。2.目前

国内尚处在一个在发动机车型上改造的阶段,汽车厂也要从系统上设计适应新能源的车型。3.政府也应积极推动新能源汽车配套措施,放宽上牌条件,以资鼓励购买新能源汽车的消费者。车用电池应是智能化电源系统

电动自行车、电动工具、电动玩具与电动汽车对电池的要求相比,其要求相对较低,汽车电池的技术要求要远高于上述产品。例如,放电倍率要求更大,串联节数更高,要求完善的BMS(电池管理系统)系统,以加强对电池的保护,保证车与充电机之间的通信,这些环节从技术上都远高于上述产品对电池的要求。

车用电池已经超越了电池的概念,应该是一个智能化的电源系统,主要包括电池、BMS及热管理等系统。未来的发展趋势是:电池企业应整合材料、BMS 企业(也可以相互参股),为汽车制造企业提供智能电源总成,以推动新能源汽车的快速发展。

咸阳威力克能源有限公司具有5年研发磷酸铁锂电池的历史,2006年~2007年相继率先通过了55Ah和120Ah动力电池的测试,8Ah和10Ah高功率电池也相继通过了权威机构的认证,120Ah电池已成功应用于北京奥运会项目,目前正在为北京十乘千辆提供产品。55Ah和10Ah等产品也将参与上海世博会和广州亚运会项目,在国内还与奇瑞、郑州日产、东风、福田、长城、上汽、吉利、海马等公司密切合作,目前正在融资扩产,计划在2009年使产能提升到15万kWh,2012年扩大到150万kWh能力,成为电动汽车动力总成制造主要企业之一。

(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

梯次电池技术及服务要求规范

技术及服务规范书 1.概述 1.1定义 本技术要求规定了中国铁塔股份有限公司对梯次利用磷酸铁锂电池组(以下简称梯次电池)的技术要求,适用于中国铁塔股份有限公司梯次利用磷酸铁锂电池组产品的采购、使用、维护等。 铁塔公司本次采购的梯次电池,要求提供电池原生产品牌、出厂日期、应用车型、作为动力电池使用年限等信息,便于建立梯次电池档案。 说明: 1)不同使用年限的单体电池,按使用年限最长的标记; 2)应用车型按:a 大巴车,b 乘用车,c 其他; 3)标称容量:同一电池组中不同单体电池的标称容量,取最低值。 1.2参考标准 1.2.1供应商的设备应参考以下技术标准: 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 1)GB/T 191 包装储运图示标志 2)YD/T 1051-2010 通信局(站)电源系统总技术要求 3)YD/T 5040-2010 通信电源设备工程安装设计规范 4)YD/T 2344.1-2011 通信用磷酸铁锂电池组第1部分:集成式电池组 5)YD/T 2344.2-2015 通信用磷酸铁锂电池组第2部分:分立式电池组 6)Q/ZTT 2217.3-2016 蓄电池技术要求第3部分:磷酸铁锂电池组(集 成式)

7)YD/T 1363.3-2014 通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统 第3部分:前端智能设备协议 1.2.2本技术要求与中国行业标准不一致的地方,以本技术要求为准;本文件提出的具体技术要求高于上述文件和规范要求的,以本文件为准。 1.2.3如无特别说明,本技术规范书提及的试验方法应符合YD/T 2344.1-2011《通信用磷酸铁锂电池组第1部分:集成式电池组》的规定。 1.3名词和术语 1.3.1梯次利用磷酸铁锂单体电池 梯次利用磷酸铁锂单体电池是指原在电动汽车上使用的动力磷酸铁锂电池,退役后容量下降但性能仍满足通信使用要求,其单体电池标称电压为3.2V。 1.3.2梯次磷酸铁锂电池模块 由梯次利用磷酸铁锂单体电池并联或串联而成的电池组合。 1.3.3电池管理系统(BMS) 主要用于对梯次电池充电过程、放电过程和安全性进行管理,提高梯次电池使用寿命,并为用户提供相关信息的电路系统的总称,一般由监测、保护电路、电气、通讯接口等组成。BMS应能实现对单体电池的监测和管理。 1.3.4梯次磷酸铁锂电池组(简称梯次电池) 由若干个电池模块或单体电池和电池管理系统组成,电池模块或单体电池与电池管理系统可放置于一个单独的机械电气单元内,也可分立放置。 1.3.5额定容量 指在环境温度为25℃±2℃条件下,梯次电池以3h率放电至终止电压时所 应提供的电量,用C 3表示,单位为安时 (Ah);3h率放电电流用I 3 表示,数值为 0.33C 3 ,单位为安培(A)。 1.3.6原始容量 指梯次利用电池作为原动力电池在电动汽车上使用时的初始额定容量。 1.3.7标称容量 指梯次利用电池重组后出厂标定的额定容量,该容量用于标识整组电池容量。 1.3.8实测容量 指梯次利用电池送检样品经过实验室测试的实测额定容量。梯次利用电池的实测容量与标称容量的差值应为正偏差。

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。

温度对磷酸铁锂电池的影响分析

温度对磷酸铁锂电池的影响分析 锂离子电池具有工作电压高(是镍氢、镍镉电池的3倍)、比能大(可达165Wh/kg,是镍氢电池的3倍)、体积小、质量轻、循环寿命长、自放电低、无记忆效应、无污染等众多优点。在新能源行业磷酸铁锂电池被看好,电池循环寿命可达到6000次左右,放电稳定,被广泛应用在动力电池和储能等领域。 但其推广的速度及应用领域广度、深度却不尽如意。阻碍其快速推广的因素除了价格、电池材料自身引起的批次一致性等因素外,其温度性能也是重要因素。此文考察了温度对磷酸铁锂电池性能的影响,同时考察了电池组在高低温情况下的充放电情况。 一、单体(模组)常温循环汇总 常温测试电池的循环寿命可以看出,磷酸铁锂电池的长寿命优势,目前做到3314个循环,容量保持率依然在90%,而达到80%的寿命终止可能要做到4000次左右。 1、单体循环 目前已完成:3314cyc,容量保持率为90%。 受电芯的加工工艺和模组的成组工艺影响,电池在PACK完成后其中的不一致性已经形成,工艺越精湛成组的内阻越小,电芯间的差异性越小。以下模组

的循环寿命是目前大部分磷酸铁锂能做到的基本数据,这样在使用过程中就需要BMS对电池组定期进行均衡,减小电芯间差异,延长使用寿命。 2、模组循环 目前已完成:2834cyc,容量保持率为67.26%。 二、单体高温循环汇总 高温工况下加速电池的老化寿命。 1、单体充放电曲线 2、高温循环

高温循环完成1100cyc,容量保持率为73.8%。 三、低温对充放电性能影响 电池在0~-20℃温度下,放电容量分别相当于25℃温度下放电容量的88.05%、65.52%和38.88%;放电平均电压依次为3.134、2.963 V和2.788 V,一20℃放电平均电压比25℃时降低了0.431 V。从上述分析可知,随着温度的降低,锂离子电池的放电平均电压和放电容量均有所降低,尤其当温度为-20℃时,电池的放电容量和放电平均电压下降较快。

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

锂电池、磷酸铁锂电池类-名词解析

电池名词解释 最近发现有许多人对电池的专有名词有一些误解,因此笔者在此 对这些名词做一些整理,希望能帮助大家正确的了解,而不要产生一些认知的误会。 一次电池 顾名思义为只可使用一次性的电池,当电池内以化学能转变为电 能来提供电力,也无法透过充电或其它方式将原有电能补充回来,因此完全放电后将不可再使用,这是电化学反应为不可逆转。一般市面上常见的干电池、碳锌电池、碱性电池、水银电池、锌空气电池等, 皆属此一次性电池。不同的一次性电池种类有不同的使用方式,但都局限于单次的使用。在制造上许多电池种类的原料使用及制程上所使用的材料具有污染性,对环境以及人体具有相当大的影响。 二次电池 二次电池是可以再重复使用的电池,可持续的充电、放电使用, 二次电池一样是经过化学能转换成电能,但可以藉由充电方式,将电能重新转化成化学能,便可让电池再次使用,而使用的次数随着材料与设计有其差异性。市面上常见的有铅酸电池、胶体电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、磷酸铁锂电池等。不同种类的二次电池因为其额定电压、额定容量、使用温度以及安全性, 有其不同的使用。在制造上许多电池种类的原料使用及制程上所使用的材料具有污染性,对环境以及人体具有相当大的影响。 碳锌电池 碳锌电池又称碳锌干电池、碳性电池、碳性电芯,外壳由锌构成。 既可以作为电池的容器,又可以作为电池的负极。碳锌电池是从液体Leelanche电池发展而来。传统或一般型以氯化铵为电解质;电池则

通常是使用氯化锌为电解质的碳锌电池,是一般使用的廉价电池的一种改良版。电池的正极主要是由粉末状的二氧化锰和碳构成。电解液 是把氯化锌和氯化铵溶于水中所形成的糊状溶液。碳锌电池是最便宜的原电池,因此成为很多厂商的首选,因为这些厂商所销售的设备中常常需要配送电池。锌碳电池可以用于遥控器、闪光灯、玩具或晶体管收音机等功率不大的设备。此电池正极的碳棒与二氧化锰中所混合的碳只负责引出电流,并不参与反应,正极实际参与还原反应并提供正电的是二氧化锰中的锰,因此,又称为锰锌电池、锌锰电池或锌一 氧化锰电池,也有简称锰干电池的。碳锌电池的电压为。 锌空气电池 锌空气电池(Zinc-air battery) 是一类结构特殊的品种。负极采用了锌合金。而正极材料,则是空气中的氧。在储存时一般保持密封, 所以基本上没有自放电。又称锌氧电池,有时也被称为锌空电池。由于锌空电池内部含有高浓度的电解质 (氢氧化钾具有强碱性、强腐蚀

浅谈磷酸铁锂电池的性能与应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/fe3773774.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

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

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.360docs.net/doc/fe3773774.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。

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。

关于磷酸铁锂电池的知识

关于磷酸铁锂电池的知识 导读: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。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。 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。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。 1.介绍 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较高,倍率放电情况下充放电效率可达90%以上。而铅酸电池约为80%。 2.八大优势 安全性能的改善 磷酸铁锂晶体中的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。有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分

样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件,而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电,发现依然有爆炸现象。虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池,已大有改善。寿命的改善 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。 长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池,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。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,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。综合考虑,性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C 充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。 高温性能好 磷酸铁锂电热峰值可达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),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。 大容量 具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。5AH-1000AH(单体) 无记忆效应 可充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。

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)

磷酸铁锂电池的安全性能研究.docx

磷酸铁锂电池的安全性能研究 电动车应用最基本的要求是保证安全。电池的安全性归根到底体现的是温度问题。任何安全性问题最终的结果就是温度升高直至失控,直至出现安全事故。电池的安全性检测通常包括过充电、过放电、穿刺、挤压、跌落、加热、短路等,在这些情况下,会引起电池温度上升或部分区域温度过高,达到某一底限温度值,大量的热产生由于不能及时被消散引发一系列放热副反应,从而出现热失控。热失控一旦被引发就完全不能停止,直到所有反应物被完全地消耗,在大多数情况下导致电池的破裂,随之伴有火焰和浓烟,有时甚至是电池的爆炸。在锂电池当中,公认的以LiFePO4为正极材料的锂电池具有最好的安全性能。主要是由于LiFePO4在高温条件下的氧保持能力好,即使在超过500℃的高温也不会失氧,比钴酸锂、锰酸锂及三元材料等药高得多。但在滥用条件下,即使LiFePO4为正极的锂电池,也会出现安全性问题。本文主要研究和分析不同的安全性检测条件对磷酸铁锂电池的安全性能检测结果的影响。 安全性问题最终的反映是热量累积或能量短时释放引起的温度迅速升高出现失控。在电池滥用过程中,产生热的原因有以下几个方面:(1)负极SEI膜的分解;(2)负极与电解质的反应;(3)电解液的热分解;(4)电解液在正极的氧化反应;(5)正极的热分解;(6)负极的热分解;(7)隔膜的溶解以及引起的内部短路。电池抵抗各种滥用的能力主要取决于产热和散热的相对速度。当电池的散热速度低于产热速度时,它可能会遭受热失控。 1. 测试对象与设备 2. 试验 3. 结果与分析 3.1过充电 锂离子电池在充电时发生式(1)所示的反应,Li 不完全脱出,生成物为 LiFePO4和 FePO4。LiFePO4—— LiFePO4+ FePO4+ Li +xe 电池过充时,Li+大量脱出,生成的 FePO4增多,引起较大的极化电阻和极化电势,使电池的电压快速升高;过多的锂脱出,极片上的粘结剂被破坏,使正极膏片从集流体上脱离,出现大面积掉膏,脱出的 Li 聚集在负极片上,形成点状白点;电池正极附近的高氧化氛围引起电解液氧化分解使过充电池剩余的电解液较少,电解液分解产生更多的热量和气体,使电池鼓胀加剧,爆炸的可能性加大;LiFePO4在过充时发生了不可逆分解,有氧气和含 Fe 的

动力型磷酸铁锂电池的温度特性_李哲

第47卷第18期2011年9月 机械工程学报 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Vol.47 No.18 Sep. 2011 DOI:10.3901/JME.2011.18.115 动力型磷酸铁锂电池的温度特性* 李哲韩雪冰卢兰光欧阳明高 (清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京 100084) 摘要:动力型磷酸铁锂电池的特性与环境温度紧密相关。电池的容量特性、内阻数值和荷电状态—开路电压曲线是反映电池基本性能的重要特性指标,也是参与电池管理系统设计的重要参数。主要进行不同环境温度下电池的以上各性能试验,研究在不同的环境温度下电池的容量、内阻和开路电压的变化规律。动力型磷酸铁锂电池的容量在低温下迅速降低,在高温下迅速上升,高温下的容量变化速度小于低温;随温度上升,充电和放电过程的欧姆内阻、极化内阻均下降,温度不同时电池的欧姆内阻变化率高于极化内阻变化率,低温下欧姆内阻的变化率大于高温下的变化率;同时,低温下的荷电状态—开路电压曲线低于高温下的曲线,但总体上,曲线受温度的影响并不显著。 关键词:磷酸铁锂电池温度容量内阻开路电压 中图分类号:U464 Temperature Characteristics of Power LiFePO4 Batteries LI Zhe HAN Xuebing LU Languang OUYANG Minggao (State Key Laboratory of Automotive Energy and Safety, Tsinghua University, Beijing 100084) Abstract:The characteristics of power LiFePO4 batteries are closely connected to ambient temperature. The capacity characteristic, resistance and state of charge-open circuit voltage (SOC-OCV) curve are important parameters to represent the performance of power batteries and to determine battery management system (BMS) design. The experiments in different ambient temperatures are carried out and the laws between temperature and capacity, resistance and OCV are studied. The capacity drops sharply under low temperature, and increases with a relatively slower rate than under low temperature when the temperature goes up. Ohmic and polarization resistances during charge and discharge process decrease when the temperature rises, and the change rate of ohmic resistance is higher than the polarization resistance, moreover, the change of ohmic resistance under low temperature is more significant than under high temperature. With the decrease of temperature, the SOC-OCV curve moves down, but generally, the curve is affected only slightly by the change of temperature. Key words:Power LiFePO4battery Ambient temperature Capacity Resistance Open circuit voltage(OCV) 0 前言 电池所处的温度受到许多因素的影响,如环境温度、电池本身的热力学参数以及电池组的装配和热管理方法等[1-5]。同时,电池的容量特性、内阻数值和开路电压曲线是反映电池基本性能的重要指标,也是参与电池管理系统设计的重要参数:电池容量大小的变化规律[6]影响电池的寿命管理和荷电状态估算。电池内阻的数值影响动力电池的功率特 * 台达电力电子科教发展计划重点资助项目(20093000329)。20100901收到初稿,20110320收到修改稿 性,如式(1)、(2)所示,同时也影响电池热管理系统 对电池产热量的分析,如式(3)所示。 动力电池最大电流与功率分别为 min max t U U I R ? = (1) max min max P U I = (2) 式中,I max为电池的最大放电电流,U为电池的开 路电压,U min为电池的放电截止电压,R t为电池在 放电过程中的总内阻,P max为电池的最大放电功率。 电池的产热情况与电流和电池内阻有关,如式 (3)所示

磷酸铁锂电池采购招投标技术要求

附件2:《江西移动磷酸铁锂电池检测项目表》

电池管理系统 battery management system(BMS) 主要采集蓄电池的单体电压、总电压、充\放电电流、容量、蓄电池环境温度等参数,用于对蓄电池充电过程和放电过程进行管理,并辅助有效的保护与告警功能的电路系统的总称(保护与告警功能function of protection & alarming(FPA)),由采集和保护电路、电气和通讯接口及热管理装置等组成。在性能上BMS=BAM+FPA。 第3章磷酸铁锂电池产品测试要求 3.1测试方法 参见《江西移动磷酸铁锂电池技术规范书》。 3.2单个产品判定标准

注1:如果1个A类不合格,则判定样品不合格。 注2:如果2个B类不合格或2个等效B类及以上不合格,则判定样品不合格。注3:2个C类等效一个B类。 3.2主要技术指标要求 3.2.1.使用环境条件 3.2.1.1电源电压 应满足48V(15只单体电池串联(单体电压3.2V))使用要求。 3.2.1.2电池容量 铁锂电池应有10AH~500AH等系列容量的规格型号。 3.2.1.3工作温度范围: -20℃~60℃。 3.2.2.外观要求 1)磷酸铁锂电池组表面应清洁,无明显变形,无机械损伤,接口触点无锈蚀; 2)磷酸铁锂电池组表面应有必需的产品标识,且标识清楚; 3)磷酸铁锂电池组的正、负极端子及极性应有明显标记,便于连接;

4)磷酸铁锂电池组的电源接口、通讯(或告警)接口应有明确标识; 5)电池及磷酸铁锂电池组应进行走线布局设计,使电池连接线、控制线布局美观、整齐。 3.2.3.性能指标 3.2.3.1磷酸铁锂电池组应具有良好的电磁兼容性以及与标准通信整流器兼容。 3.2.3.2基本要求 3.2.3.2.1电磁兼容性(需提供电磁兼容性报告) 1)静电放电抗扰性 磷酸铁锂电池组应满足GB/T 17626.2-2006 等级 4的要求;试验后,其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸,并能正常工作。 2)传导骚扰限值 磷酸铁锂电池组应满足YD/T 983-2013等级B的要求;试验后,其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸,并能正常工作。 3)辐射骚扰限值 磷酸铁锂电池组应满足YD/T 983-2013 等级 B的要求;试验后,其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸,并能正常工作。 4)浪涌(冲击)抗扰性 磷酸铁锂电池组应满足GB/T 17626.5-2008 等级4的要求;试验后,其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸,并能正常工作。 3.2.3.2.2绝缘 对于金属外壳的磷酸铁锂电池组,用绝缘电阻测试仪直流500V的测试电压,对被测磷酸铁锂电池组正负极端子对磷酸铁锂电池组金属外壳进行测试,磷酸铁锂电池组正负极接口分别对磷酸铁锂电池组金属外壳的绝缘电阻不小于2MΩ。 3.2.3.2.3保护功能 1)过充电保护 磷酸铁锂电池组具有过充保护功能,检测到过充状态时,磷酸铁锂电池组保护系统应切断充电电路,磷酸铁锂电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸,电压电流撤销后,磷酸铁锂电池组能正常工作。磷酸铁锂电池组在过充电保护状态下不影响正常放电功能。 2)过放电保护 磷酸铁锂电池组任何一节电芯电压小于过放保护电压(2.5V,可根据厂家给定值调整)后,磷酸铁锂电池组保护系统能切断放电回路。市电恢复后,磷酸铁锂电池组应自动恢复充电状态,并正常工作。 3)短路保护 磷酸铁锂电池组满电状态下,磷酸铁锂电池组的正负极短路时磷酸铁锂电池组应能切断电路,磷酸铁锂电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸,短路撤销后磷酸铁锂电池组能正常工作。磷酸铁锂电池组任何单体短路, 系统必须能够自动隔离单体。 4)反接保护 磷酸铁锂电池组满电状态下,正负极反接时磷酸铁锂电池组保护系统能切断电路,磷酸铁锂电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸,反向电压撤销后,磷酸铁锂电池组能正常工作。 5)过载保护

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