磷酸铁锂电池介绍共33页文档
磷酸铁锂电池简介
磷酸铁锂电池简介什么是磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池，简称为磷酸铁锂电池，是用磷酸铁锂（LiFePO4）材料作电池正极的锂离子电池，是2002年后推出的产品，是锂离子电池家族的新成员。
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”。
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”。
在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。
磷酸铁锂电池是一种可充电电池，在容量高、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）、对环境无污染上是最好的，是目前最好的大电流输出动力电池。
比亚迪在第九届高交会前夕宣布“全球第一款可以用于汽车充电的铁电池已经在深圳诞生”，随后各种冠以“全球第一”、“领先日本20年”的比亚迪“铁动力”的报道频见报端，但据同济大学汽车学院副院长李理光透露“比亚迪的‘铁电池’就是磷酸铁锂电池”。
磷酸铁锂电池的结构与工作原理磷酸铁锂电池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）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。
磷酸铁锂电池简介
磷酸铁锂电池简介1.磷酸铁锂电池定义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。
2.磷酸铁锂正极材料磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定。
同时，该材料无毒、无污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛等优点，是目前电池界竞相开发研究的热点。
该材料具有发上图所示的晶体结构。
工作电压范围：2.5～3.6V，平台约3.3V，比钴酸锂电池3.7V低一些。
由于该材料导电性差，需往磷酸铁锂颗粒内部掺入导电碳材料或导电金属微粒，或者往磷酸铁锂颗粒表面包覆导电碳材料，提高材料的电子电导率；或掺杂金属离子来提高导电性。
这样材料的密度低，做成电池的体积比容量低，只有180Wh/L（钴酸锂可做到400Wh/L 以上），在小电池领域，同样尺寸电池只有现有电池容量的一半不到。
3.磷酸铁锂的优点:（1）安全。
磷酸铁锂的安全性能是目前所有的材料中最好的。
绝不用担心爆炸。
（2）稳定性高。
包括高温充电的容量稳定性，储存性能等。
这是最大的优点。
（3）环保。
整个生产过程清洁无毒。
所有原料都无毒。
不像钴是有毒的物质。
（4）价格便宜。
4.磷酸铁锂的缺点：（1）导电性差，目前可通过添加C或其它导电剂得到解决。
即：LiFePO4/C正极。
（2）振实密度较低。
一般只能达到1.3-1.5，电池极片的面密度低，所以同样型号的电池容量更低。
从消费便携电子产品上看，磷酸铁锂没有前途，在特定的电池领域使用较有优势，如动力电池。
（3）制造成本偏高，在电池生产上加工困难、倍率放电不稳定(需要特定的电池工艺配合,受工艺影响很大)。
（4）技术还未成熟。
由于振实密度低，比表面积大，需要改变电池先行工艺。
而且电解液也需重新开发适用的电解液体系，用现有的成熟电解液难发挥其性能。
没有批量配套的保护线路和充电器，较难在现有的电子设备上发挥出其特性，需要一个整体的行业整合。
5.磷酸铁锂电池产业：优势分析（1）磷酸铁锂产业符合政府产业政策的导向，各国都把储能电池和动力电池的发展放在国家战略层面高度，配套资金和政策支持的力度很大，中国在这方面有过之而不及，过去关注镍氢电池，现在则把目光更多的集中到磷酸铁锂电池上。
锂电池之磷酸铁锂专题报告
锂电池之磷酸铁锂专题报告锂电池是一种以锂离子嵌入和析出为原理的可充电电池。
其中，磷酸铁锂（LiFePO4）是一种新型的锂离子电池正极材料，被广泛应用于电动车、家用储能等领域。
本文将对磷酸铁锂电池的原理、优势和应用进行详细介绍。
一、磷酸铁锂电池的原理磷酸铁锂电池采用的正极材料为LiFePO4，负极材料为石墨，电解液为锂盐溶液。
锂离子嵌入/析出的原理是电池的工作原理。
充电时，锂离子从正极材料的内部向电解液中析出，并通过电解液中的离子通道移动到负极材料上嵌入；放电时，锂离子从负极材料的内部向电解液中析出，并通过电解液中的离子通道移动到正极材料上嵌入。
这个过程中，锂离子持续循环嵌入和析出，实现了电池的充放电过程。
二、磷酸铁锂电池的优势1.安全性高：磷酸铁锂是一种相对稳定、不易热失控的正极材料，可以有效减少电池的热失控和爆炸风险。
2.能量密度高：磷酸铁锂电池的能量密度相对较高，可以提供较长的续航里程。
3.循环寿命长：磷酸铁锂电池循环寿命可达2000次以上，相对于传统铅酸电池具有更长的使用寿命。
4.环保节能：磷酸铁锂电池无重金属污染，不会对环境造成污染，并具有储能效率高、再利用性强等优点。
三、磷酸铁锂电池的应用1.电动车领域：磷酸铁锂电池因其高安全性、高能量密度和较长的循环寿命而被广泛应用于电动车领域。
它可以提供较长的续航里程，满足日常使用的需求。
2.家用储能领域：磷酸铁锂电池可以用于家庭储能系统，将太阳能或电网电力储存起来，然后在需要时释放供家庭使用。
可以实现对电能的储存和利用，提高能源利用效率。
3.电力车辆领域：磷酸铁锂电池在电动车、电动摩托车、电动三轮车等领域的应用也越来越广泛，其高安全性和长循环寿命可以满足电动车辆对电池的高要求。
总之，磷酸铁锂电池是一种具有高安全性、高能量密度和较长循环寿命等优势的锂离子电池。
在电动车、家用储能等领域有着广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和技术的不断成熟，磷酸铁锂电池将在未来得到更广泛的应用。
磷酸铁锂电池介绍
七、电池倍率
2、电池倍率越大，容量越小
1）脱欠 首先高倍率电流很大，基本就是几秒钟放完的概念，在
这几秒钟，锂离子集中爆发的从负极中脱出来聚集在负极表 面，而离负极较远的电解液中，锂离子浓度很低，造成浓差 极化，并且大电流情况下欧姆极化的副作用会被放大，（工 业上一般要控制在1.5mΩ以下），导致电池电压瞬间下降至 截止电压，放电结束，然而容量并没有发挥。再次就是由于 放电时间短，锂离子在电解液中的扩散速度有限。
六、影响电池性能的主要因素
从磷酸铁锂电池的使用角度分析，影响性能的最主要的三个 因素分别是电池的温度、电压和电流。 (1) 温度对磷酸铁锂电池性能的影响 当电池温度较高时，电池活性增加，能量能够得到有效的输 出，表现为电池的实际容量增大、充放电效率提高，但电池 长时间处在高温环境下，正极晶格结构的稳定性逐渐变差， 安全性和使用寿命会降低；当电池温度较低时，电池活性降 低，能够输出的能量明显减少，表现为电池的实际容量减小、 充放电效率下降，而且在低温环境下，电池内部 Li+的脱嵌能 力下降，尤其是嵌入能力下降明显，为了防止 Li+的沉积造成 安全隐患，在低温环境下必须减小电池的充放电电流。
2 10 20 ＞95% 500次
＞80% 300次 不燃烧，不爆炸 无损伤
单位或测试条件
V V mAh/g Wh/kg Wh/L C C C C（10S） 1C 充电 2C 放电
1C 充电 5C 放电
-
五、磷酸铁锂电池的主要性能
磷酸铁锂动力电池的容量
有较大差别，可以分成三 表2 小型标准圆柱形封装的磷酸铁锂动力电池的参数
2）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%。
磷酸铁锂电池的基本知识
电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子的粒子 电子流动方向
负极 正极
锌片 铜片
Zn－2e－==Zn2+ 氧化反应 2H++2e－==H2↑ 还原反应
Zn原子 H+离子
Zn片→Cu片
LOGO
一 、 磷酸铁锂电池反应机理及结构
电池的组成
正极 活性物质、导电剂、溶剂、粘合剂、基体 负极 活性物质、粘合剂、溶剂、基体、导电剂 隔膜（PP+PE） 电解液 外壳铝塑膜
LOGO
二 、 磷酸铁锂电池的一些基本知识
自放电
电池完全充电后，放置一个月。然后用1C放电至 3.0V，其容量记为C2；电池初始容量记为C0；1C2/C0即为该电池之月自放电率 行业标准锂离子电池月自放电率小于12%，电池自 放电与电池的放置性能有关，其大小和电池内阻结 构和材料性能有关
LOGO
二 、 磷酸铁锂电池的一些基本知识
LOGO
二 、 磷酸铁锂电池的一些基本知识
内阻
电流通过电池内部时受到阻力，使电池的电压降低，此阻力 称为电池的内阻。 电池的内阻不是常数，在放电过程中随时间不断变化，因为 活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。
欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增加而增大， 但不是线性关系，常随电流密度的对数增大而线性增大。
衰减
放
电
容
2
量
1
Cycle次数
急速衰减主要原因： 1 电解液量的不足 2 SEI保护膜的破坏 3 添加剂不足 4 由于水分造成电解液的分解、保护膜的破坏
LiPF6的分解－生成HF LiPF6 LiF + PF5 PF5 + H2O PF3O + HF
磷酸铁锂电池介绍
磷酸铁锂锂离子电池凭借其在循环性能、高温性能、大倍率放电、安全性能等方面的突出优势，将传统的锂离子电池的优点与磷酸盐电池的安全性结合，其主要性能指标及优点如下：1、安全性能卓著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唯一绝对安全的锂离子电池，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。
2、寿命超长循环使用次数高，在室温下1C充放电循环1000次，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。
3、绝对环保，零污染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。
4、重量轻是铅酸电池的1/3。
5、体积小是铅酸电池的2/3。
6、单体电压高为3.2V，串联少，电池组可靠性高。
7、可作大电流高功率充放电。
8、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。
9、快速充电特性优良10、耐高温在-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。
磷酸铁锂动力电池产品主要质量指标3 体积能量比160Wh／L 160Wh／L 典型曲线图1、典型充放电曲线：2 、不同倍率放电典型曲线：3、磷酸铁锂电池循环次数－容量曲线从以上图表可以看出磷酸铁锂动力电池可以大倍率电流放电，并且电池循环2000次，容量还能保持在80%以上。
磷酸铁锂动力电池和其他锂离子电池比较：动力电池的市场前景广阔，带动LiFePO4材料的发展，使得材料需求量日趋增长。
磷酸铁锂磷酸铁锂-概述说明以及解释
磷酸铁锂磷酸铁锂-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磷酸铁锂（LiFePO4）是一种锂离子电池正极材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
随着气候变化和环境污染问题的日益严重，磷酸铁锂作为一种绿色、环保的能源储存材料备受关注。
作为一种磷酸盐，磷酸铁锂具有较高的化学稳定性和热稳定性，不会受到过充、过放等条件的影响，避免了安全隐患。
此外，磷酸铁锂还具有高电子传导性能、高放电电压平台、优异的循环寿命和较低的内阻等特点，使其在锂离子电池领域具有重要地位。
磷酸铁锂广泛应用于电动汽车、移动通信、储能等领域。
在电动汽车中，磷酸铁锂的高能量密度和较低的成本优势使其成为重要的动力电池材料。
同时，磷酸铁锂在移动通信基站备用电源和储能系统中也得到了广泛应用，其稳定性和循环寿命满足了长时间的需求。
此外，磷酸铁锂还具有可再生性和回收利用性的优势，对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
相比于传统的镍镉电池或镍氢电池，磷酸铁锂电池拥有更绿色、环保的特性，减少了对罕见金属的需求，减轻了对环境的影响。
综上所述，磷酸铁锂作为一种绿色、环保的能源储存材料，在电动汽车、移动通信、储能等领域具有广泛的应用前景和市场潜力。
随着技术的进步和需求的增加，磷酸铁锂的性能将进一步优化和完善，未来的发展潜力将更加广阔。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构:本文将按照以下结构展开对磷酸铁锂的探讨。
首先，我们将在引言部分介绍对磷酸铁锂的概述，包括其基本特性和应用领域。
其次，在正文部分，我们将详细探讨磷酸铁锂的基本特性，包括其结构、化学组成以及电化学性能等方面。
然后，我们将进一步探讨磷酸铁锂在各个领域的应用，包括电池领域、储能领域以及其他相关领域。
最后，在结论部分，我们将对磷酸铁锂的优势进行总结，并展望其未来的发展前景。
通过以上结构的展开，我们希望读者能够全面了解磷酸铁锂的基本特性和应用领域，并对其在能源领域中的重要性有一个较为深入的认识。
同时，我们也希望通过对磷酸铁锂优势的总结和对其未来发展前景的展望，能够引起读者对该领域的兴趣，促进相关研究的深入推进。
磷酸铁锂电池介绍
1 .高电 压；
1 .成本 高；
2 .能量 密度极 高；
2 .一致 性差；
3 .功率 密度极 高；
3 .怕过 充电过 放电；
1 .能力 密度极 高；
1 .生产 工艺复 杂；
2 .功率 密度极 高；
2 .成本 极高；
3 .高电 压；
3 .单体 容量小 ；
4 .耐高 低温放 电；
4 .不适 合动力 性电源 ；
强
自放电
月度自放电小于 3%
大于 10%
充电性能
很好
一般
充电时间仅 是铅酸的 1/4
磷酸铁锂电池（LiFePO4 资料介绍） 5，磷酸铁锂电池与钴酸锂及锰酸锂对比
常用电池的主要性能指标
电池类型
磷酸 铁锂 电池
钴酸 锂 电池
锰酸 锂 电池
电池构成 正极/电解质/负极
LiFePO4/LiBF6/C L i C o O 2 /有机 液/ C LiMnO2(LiCoO2)/LiBF6/C
380
美国贝尔实验
锰酸锂电池
室
500 110 400 130 250 1500 3000
600
磷酸铁锂电池（LiFePO4 资料介绍）
品质保证： 六个一致、三道把关 • 六个一致是指组合配对的单体必须保证电池的 • 1、电压一致性 • 2、内阻一致性 • 3、容量一致性 • 4、平台一致性 • 5、恒流比一致性 • 6、带电量一致性 • • • 三道把关是针对组合电池过程中 • 1、单体把关 • 2、并联模块把关 • 3、成型电池组把关
磷酸铁锂电池（LiFePO4 资料介绍）
2，磷酸铁锂电池充放电原理图
LiFePO4 电池的内部结构如图下图所示
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
磷酸铁锂电池介绍
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
Thank you