磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池概述

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。磷酸铁锂电池具有安全性高、循环寿命长、倍率放电、耐高温等长处，被认为是新一代锂电池。

钜大锂电可为客户提供电芯、BMS（电源办理体系）、结构一体化的电池定制计划，以满足客户个性化的电源需求。

中国磷酸铁锂电池厂家

磷酸铁锂电池优点

1、安全性能好

安全来自于正极材料的稳定性及可靠的安全性规划，磷酸铁锂电池包已经过严格的安全测验，即便在剧烈的磕碰中也不会产生爆炸。

2、循环寿数长

磷酸铁锂电池1C循环寿数普遍达2000次，乃至到达3500次以上， 而对于储能商场要求到达4000-5000次以上，高于其他种类锂电池。

3、高温性能好

磷酸铁锂电池热峰值可达350~500℃，工作温度规模广大(-20~+75℃)，高温(60℃)情况下仍能够放出100%容量。

4、充电快速

运用专用充电器，1.5C充电40分钟即能够使电池充溢。

5、绿色环保

磷酸铁锂电池绿色环保，无毒，无污染，原材料来源广泛，价格便宜。

磷酸铁锂电池电压和容量

1、磷酸铁锂电池电压

单体磷酸铁锂电池的标称电压3.2V，充电电压3.6V，放电截止电压2.0V。 磷酸铁锂电池组通过电芯的串联组合，达到设备所需的电压，电池组电压=N*串联数量。常用的磷酸铁锂电池组电压有以下几种：

12V磷酸铁锂电池

24V磷酸铁锂电池

36V磷酸铁锂电池

48V磷酸铁锂电池

2、磷酸铁锂电池容量

磷酸铁锂电池组的容量是根据并联在一起的电芯容量和数量确定，一般是根据用电设备的具体要求来确定，磷酸铁锂电芯并联的越多，容量越大。常见的磷酸铁锂电池组容量有10ah,20ah,40ah,50ah,100ah, 200ah, 400ah等。

磷酸铁锂电池结构和工作原理

1、磷酸铁锂电池结构

由图所示，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。

磷酸铁锂电池内部结构图

2、磷酸铁锂电池工作原理

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。

磷酸铁锂电池充电器

磷酸铁锂电池和锂离子电池比较

磷酸铁锂电池和三元锂电池

受结构影响，磷酸铁锂和三元在性能方面各有优劣，三元在能量密度、快充速度方面有优势，磷酸铁锂在循环寿命、安全、经济性上有优势。

1、材料对比

两种电池的负极、电解液和隔膜等均类似，最大的区别在于正极材料，并以此取名。

2、能量密度
从电芯层面来讲，三元电池能量密度更高。磷酸铁锂正极资料的额外电压、理论比容量（mAh/g）均低于三元电池，且其能量密度已开发到“天花板”。

注：电芯能量密度需结合电芯规划与工艺归纳评价，表中值仅作参考。

3、充电功率

三元锂电池在充电功率方面较磷酸铁锂电池有着非常大的优势。 三元锂电池与磷酸铁锂电池在10C以下充电时，恒流比无明显差距，10C以上倍率充电时，磷酸铁锂电池恒流比例敏捷下降，充电功率敏捷下降。

4、循环寿数

理论上，磷酸铁锂在寿数方面存在优势。其橄榄石晶体结构更安稳，胀大更低、电化学反应更安稳。

5、安全性

磷酸铁锂电池在安全方面具有无与伦比的优势。其正极电压低，不存在类似于三元的释氧热链式反应，热安稳温度可以达到300℃以上，而三元电池在150-200℃左右。

6、经济性

价格上，目前磷酸铁锂LiFePO4有明显优势，原材料相对价格便宜，国内产业链相对老练。 而想要下降三元NCM电池价格，钴元素是要害。钴主要是伴生矿，产值少且散布不均，近几年价格继续高涨。

磷酸铁锂电池循环寿命及影响因素

1、磷酸铁锂电池常温环境下运用

小电流充放电

在这一领域应用上磷酸铁锂电池正常运用的话，根本都是2000次以上的循环寿数；小型锂电池厂商，质量稍次一点的也有1000次以上的循环寿数；

高倍率安稳充放电运用

高倍率放电的应用，大大都是动力型锂电池，大都是应用在给电机提供动力的应用上。由于磷酸铁锂电池大都在高负荷状态下运转，加快了电池资料衰减时间，循环寿数也在800次左右。

高倍率不安稳充放电运用

这种状况下运用的磷酸铁锂电池，寿数会更短，只有300次左右。

2、磷酸铁锂电池高温环境下运用

磷酸铁锂电池高温功能目前不是很成熟，运转温度-20℃到125℃，这个温度规模为理论值，实际应用温度规模要小些。

小电流充放电

在这一领域应用上磷酸铁锂电池正常运用的话，如果是电池品牌厂商实力比较强的，质量好的，根本都是1000次以上的循环寿数；小型锂电池厂商，质量稍次一点的也有500次以上的循环寿数；由于高温下运用，对电池危害是比较大的。

高倍率安稳充放电运用

由于磷酸铁锂电池大都在高负荷状态下运转，加快了电池资料衰减时间，循环寿数是急剧下降的，质量差的电芯，可能也就300次左右的循环；实力强的电池品牌厂家，在设备技术和资料应用上会比较好，电芯质量就会好些，但循环寿数也就在500次左右。

高倍率不安稳充放电运用

高温加放电倍率不安稳运转，对电池危害更大，循环运用寿数比较低，对几家电池厂家电芯做测验发现，250到300次这样，电池根本运用不了了。

3、磷酸铁锂电池低温环境下运用

低温环境下对磷酸铁锂电池功能影响要比高还要大，就目前市场状况来看，磷酸铁锂电池在低于-20℃以下到-40℃工作，寿数明显下降，循环运用寿数在300次左右。

4、磷酸铁锂电池循环寿数影响要素

充放电 选择充电器时，最好运用具备正确终止充电装置切断的充电器，防止磷酸铁锂电池因过充而缩短运用寿数。一般来说，慢速充电较快速充电更能延伸电池的运用寿数。 放电深度 放电的深度是影响磷酸铁锂电池寿数的主要要素，放电的深度越高，磷酸铁锂电池的寿数就越短。换句话说，只需降低放电深度，就能大幅延伸锂磷酸铁锂电池的运用寿数。因而，我们应防止将锂电池UPS过放至极低的电压。 工作环境 若磷酸铁锂电池长期在高温下运用，会令其电极活性衰减，缩短运用寿数，所以，尽量保持在适合的操作温度是延伸磷酸铁锂电池寿数的好方法。

磷酸铁锂电池的回收

退役磷酸铁锂电池中不具备梯次利用价值的电池及梯次利用后的电池最终要进入到拆解收回阶段。磷酸铁锂电池与三元资料电池不同的是，不含重金属，收回主要是Li、P、Fe，收回产品附加值较低，需要开发低成本的收回路线。主要有火法和湿法两种收回方法。

火法收回工艺

传统的火法收回一般是高温焚烧电极片，将电极碎片中的碳和有机物燃烧掉，不能被燃烧掉的剩下灰分最终经筛选得到含有金属和金属氧化物的细粉状资料。

湿法收回工艺

湿法收回主要是经过酸碱溶液溶解磷酸铁锂电池中的金属离子，进一步利用沉积、吸附等方法将溶解的金属离子以氧化物、盐等形式提取出来，反应过程中多数运用H2SO4、NaOH和H2O2等试剂。

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