资源描述
磷酸铁锂电池(从互联网上收集整理)、结构说明:正极由LiFePO4构成(由铝箔连接到正电极),负极由石墨构成,中间由 聚合物隔膜把正负极隔开,全部浸于电解质之中,充放电时,由Li+的穿过聚合 物隔膜来回移动,完成充电放电功能(充电时,Li+移向石墨负极,放电反之)。 电池结构如下图。电解质聚合砺膜c负极(铜制Li+ 、离子“ f9FeO6-离子PO4(麟化物二、优点:1、使用寿命长: 1C充放电,单体可循环使用2000次;经500次循环后,放电容量仍大于95%。 1C充电,2C放电,570次后,电池容量基本未变。单体低倍率充放电,循环使用3000次后,放电容量仍保持80%左右,按3天充放电一次计算,可连续使用24年(理论值)。2、环保又安全:不含任何重金属及其它有毒物质,符何SGS及RoHS规定,绿色环保。电池单体(3.2V)以30V高电压过充不燃烧、不爆炸。化学成份稳定,不易 爆炸燃烧。3、可大电流充放电:可最大2C充放电。 1.5C充电,40分钟可以充满;标准放电电流达2-5C,最大10C放电可持续,瞬间放电高达20C(10秒)。所以广泛作为动力电池使用。使用时,为了延长电池使用寿命,防止过热、起泡、电极弯曲及脱落,建议正常使用时,持续放电电流控制在1C以下,充电电流控制在0.2-0.5C以内。4、放电过程中,电压平稳:0.5C-10C的电流放电时,电池电压也稳定在3.2V-2.7V之间。5、耐高温:充放电时,当电池表面温度在65C时,内部温度已高达95C。电极热电峰值可达300-500C。在-20C - +75C时可正常工作。6、内阻小:3080m Q。7、充放电效率高:可达90% (铅酸电池为80%)。8、重量轻:相同容量下,磷酸铁电池重量是铅酸电池的1/3,体积是其2/3。9、大容量:单体可达5A-1000AH。三、缺点:1、单体一致性差:单体可以充放电2000次的寿命,而电池组一般只有500次左右。电池成品率低。2、低温性能差:如使用此电池的电动汽车,在0C以下,可能汽车无法启动。温度与放电量关系(放电到0V)温度放电量23 C100%0C78%-20 C65%建议在0C及以下温度,不要轻易对磷酸铁锂电池充电,以免损坏电池。3、振实密度与压实密度低:能量密度较低,相对同容量其它锂电池,此电池体积仍偏大。1、有关磷酸铁锂电池的实验、图表及数据1、锰酸锂与磷酸铁锂的开路电压与电量关系曲线图SOC;%镒酸锂和磷酸铁锂的OCV-SOC曲线2、磷酸铁锂电池在不同充电电流倍率下,电池电压与电量的关系图10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1101C*1/2C*1/3Cf5Csoc/%LiFeO4电池在不同充电倍率下,电压电量曲线图SOC磷酸铁锂电池开路电压(OCV), 与电量(电荷状态soc)的关系4、磷酸铁锂电池的放电量与电池温度的关系。温度与(放目攵电量关系目到0V)温度放电量23 C100%0C78%-20 C65%5、电池容量与充电限制电压关系电池容量充电电流:0.33C (C/3)充电截止电流:0.01C充电后放置时间:10min放电电流:1C放电截止电压:2.0V观察:电池放电量集中在3.45V3.与充电限制电压关系(3.65V时容量视为100%)0V之间,3.0V以下基本上没有什么电了。容量不足1%1.25%4.00%11.25%17.60%28.80%76.90%99.40%99.70%*2.903.003.103.203.25V3.30V3.35V3.40V3.45V容量99.80%99.90%100.00%100.00%100.00%100.00%100.10%100.20%3.50V3.55V3.60V3.65V3.70V3.75V3.80V3.85V5、磷酸铁锂电池0V过放电实验磷酸铁锂电池0V过放电实验电池处理方式放置时 间处理方式容量变化备注A电 池0.5C充满1C放电到OV7天后0.5C充电1C放电容量仍为 100%性能良好,无泄漏B电 池30天后容量变为 98%性能良好,无泄漏 3次充放电循环后, 容量可恢复到100%6、锂电池剩余电量与存放时间、温度的系锂电池剩余电量与存放时间、温度的系建议长期存放时,充电到40-50%后再放在阴凉的地方存 放。温度充电40% 一年后容量充电100% 一年容量0C98%94%25 C96%80%40 C85%65%60 C75%60%五、磷酸铁锂电池充电器及电池保护装置设计建议(参照磷酸铁使用特性,在高效使用的同时,并延长电池使用寿命)1、充电最高电压:3.60V 0.05V磷酸铁电池标准电压为3.2V,充电电压太低充不满,太高会损坏电池、带来安全隐患。2、放电截止电压:2.90V 0.05V3V以下已没有多少电量可以放了。3、电池电压V2.00V时,以0.1C电流恒流充电。4、2.00VW电池电压V3.60V时,0.33C (C/3)恒流充电。5、电压达到3.60V时,以3.60V电压恒压充电6、恒压充电电流W0.05C (0.020.1C之间取值)时,电池已充满,应停止充电。7、充电过程中,应能检测电池温度,以便控制不要使其温度过高。8、使电池能在4小时内充满为易。充电最长时间控制在6-8小时以内,如果已 超过此时间,充电器能自动停止充电,此时电池仍还没有达到预设电压值,充电 器应报错,提示处理。
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