磷酸铁锂电池研究报告和市场调研-精品文档
磷酸铁锂市场分析研究报告
磷酸铁锂市场分析研究报告磷酸铁锂(LFP)是一种新型的锂离子电池正极材料,因其具有良好的安全性、高电压平台、长循环寿命等特点,逐渐受到业内人士的关注和重视。
本文将对磷酸铁锂市场进行分析研究,以期更好地了解其发展现状和未来趋势。
首先,磷酸铁锂市场的规模不断扩大。
随着清洁能源和新能源车辆产业的快速发展,磷酸铁锂作为一种新型的电池材料受到了广泛的应用。
近年来,磷酸铁锂电池在新能源车辆、储能系统等领域的应用迅速增长,推动了磷酸铁锂市场的规模不断扩大。
其次,磷酸铁锂市场存在一定程度的竞争。
虽然磷酸铁锂具有很多优点,但与其他材料相比,其比能量和比功率还有待提高。
与此同时,其他材料如三元材料(NMC、NCA)、磷酸钴锂等也在不断发展壮大,使得磷酸铁锂市场面临一定的竞争压力。
第三,磷酸铁锂市场的发展前景广阔。
随着清洁能源和新能源车辆产业的迅猛发展,磷酸铁锂电池具有广阔的应用前景。
在新能源车辆市场上,磷酸铁锂电池已经成为主流电池技术,并被广泛应用于电动汽车和混合动力车等领域。
此外,磷酸铁锂电池还可以应用于电动工具、储能系统、家电等领域,具有很大的市场潜力。
最后,磷酸铁锂市场的发展还面临一些挑战。
首先是磷酸铁锂电池的能量密度相对较低,需要进一步提高。
其次,磷酸铁锂电池的成本较高,需要进一步降低制造成本,提高电池的竞争力。
此外,磷酸铁锂电池的循环寿命不如其他材料,需要进一步优化和改进。
综上所述,磷酸铁锂市场具有广阔的发展前景,但也面临一些挑战。
为了进一步推动磷酸铁锂市场的发展,产业界需要加大技术投入,不断提高磷酸铁锂电池的性能和竞争力。
同时,政府和企业也需要加大政策支持和市场营销力度,为磷酸铁锂市场的发展提供有力保障。
磷酸铁锂电池研究报告和市场调研共21页文档
3. 工作温度范围宽广(-20 ℃ ——+75 ℃ ),高温时性能良好: 外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可 达160℃,电池内部结构安全、完好;
4. 即使电池内部或外部受到伤害,电池不燃烧、不爆炸、安全性 最好;
2020/4/19Fra bibliotek磷酸铁锂的特点分析(四): ➢ 缺点
3. 振实密度较低。一般只能达到0.8-1.3,低的振实密度可以说 是磷酸铁锂的最大缺点。但这一缺点在动力电池方面不会突 出。因此,磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。
4. 磷酸铁锂电池低温性能差。在0℃时的容量保持率约60~70%, -10℃时为40~55%,-20℃时为20~40%。这样的低温性能显 然不能满足动力电源的使用要求。当前一些厂家通过改进电 解液体系、改进正极配方、改进材料性能和改善电芯结构设 计等使磷酸铁锂的低温性能有所提升。
7. 可快速充电,自放电少,无记忆效应: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, ;
8. 低成本;
9. 对环境无污染。
2020/4/19
LFP电池放电曲线
以STL18650为例,在不同放电倍率和不同温度下放电曲线。
高效率输出
2020/4/19
工作温度范围广
磷酸铁锂的特点分析(三): ➢ 缺点
1. 导电性差:目前在实际生产过程中通过在前驱体添加有机 碳源和高价金属离子联合掺杂的办法来改善材料的导电性 (A123、烟台卓能正采用这种方法),研究表明,磷酸铁 锂的电导率提高了7个数量级,使磷酸铁锂具备了和钴酸锂 相近的电导特性。
动力锂电池磷酸铁锂电池的研究报告和市场调研
中国对新能源汽车的政策
3. 《汽车产业调整和振兴规划》:
我国2009年3月发布的《汽车产业调整和振兴规划》中,对发展新能源汽车制 定了大致目标:未来三年,中国将形成50万辆纯电动混合动力和普通型混合动 力新能源汽车产能。到2012年,新生产汽车中将有10%是节能与新能源汽车, 新能源汽车产值有望达到5000亿元。
2. 新能源汽车补贴政策: 中国政府在2010年3月底推出私人补贴标准,补贴金额从3000到60000元不等, 被列入工信部“节能和新能源汽车产品公告”的1.6升和以下排量乘用车都将进 入补贴范围,这些符合规定的节能小车预计能得到约3000元的补贴,新能源车 的补贴范围以纯电动车和插入式电动车为主。纯电动车的补助从3万到6万元, 插入式电动车的补助从1.5万元到5万元。
磷酸铁锂的特点分析(二): 优点
6. 过放电到零伏也无损坏,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%。
7. 可快速充电,自放电少,无记忆效应: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, ;
8. 低成本;
9. 对环境无污染。
LFP电池放电曲线
以STL18650为例,在不同放电倍率和不同温度下放电曲线。
高效率输出
工作温度范围广
磷酸铁锂的特点分析(三): 缺点
1. 导电性差:目前在实际生产过程中通过在前驱体添加有机 碳源和高价金属离子联合掺杂的办法来改善材料的导电性 (A123、烟台卓能正采用这种方法),研究表明,磷酸铁 锂的电导率提高了7个数量级,使磷酸铁锂具备了和钴酸锂 相近的电导特性。
磷酸铁锂电池调研报告
磷酸铁锂电池投资调研报告XX有限公司2020年5月目录前言 (1)一、行业竞争及市场现状分析 (2)1.1磷酸铁锂行业发展现状 (2)1.2磷酸铁锂电池价格趋势分析 (4)二、磷酸铁锂电池行业产业链分析 (5)2.1磷酸铁锂电池行业产业链 (5)2.2磷酸铁锂电池上游原材料 (6)三、磷酸铁锂电池制造 (19)3.1锂离子电池分类 (19)3.2磷酸铁锂电池生产工艺(方形电池) (21)3.3电池性能参数 (24)四、磷酸铁锂电池性能提升技术路线 (26)4.1正极材料改性技术 (26)4.2预锂化技术 (27)五、锂电池生产设备 (28)5.1锂离子电池生产设备 (28)5.2锂电池生产线关键设备 (30)六、锂电池回收处理 (31)七、磷酸铁锂电池投资预估 (33)7.1磷酸铁锂电池投资门槛 (33)7.2锂离子电池行业规范要求 (35)八、总结 (37)前言磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池,按主要应用领域分为消费类电池、动力电池、储能电池。
主要用途是动力电池,但“能量密度是磷酸铁锂电池的最大挑战”,续航能力稍弱限制了其在动力电池领域的应用范围。
据统计在2015-2016年间,磷酸铁锂电池市占率达70%左右,随着国家对新能源汽车的补贴逐渐向高能量密度和高续航里程的产品倾斜之后,磷酸铁锂的市场份额逐渐下滑,降到40%左右。
随着技术瓶颈的不断突破,磷酸铁锂电池能量密度持续提升,为其重获市场增添了重量级砝码。
在6月25日新能源汽车的地方补贴全面取消,但新能源公交车的地方补贴仍将保留,公交车将是磷酸铁锂电池发展的重要舞台。
同时,2019年新能源汽车补贴政策调整,磷酸铁锂电池的成本优势凸显。
另外,储能应用更注重安全性和长期成本,与动力电池相比,储能电池对能量密度的要求较为宽松,但对安全性、循环寿命和成本要求较高。
从这方面看,磷酸铁锂电池是现阶段各类锂离子电池中较为适合用于储能的技术路线。
目前,磷酸铁锂电池已普遍应用于用户侧及电网侧调频调峰等辅助服务,成为储能领域应用的重要力量。
电极正极材料磷酸铁锂初步调研报告(精)
电极正极材料磷酸铁锂初步调研报告一、锂电池正极材料情况简介目前取代钴酸锂材料有两个方向:一是在动力电池领域,锰酸锂和磷铁酸锂是最有希望的材料;二是在通讯电池领域,镍钴酸锂和三元材料是最有希望代替钴酸锂的正极材料。
1.3正极材料的首选:磷酸铁锂磷酸铁锂电池的出现,让混合动力、纯电动汽车的发展前景更为明朗,因为其动力、充电后续驶时间和成本上有很大改进。
同时,磷酸铁锂的成本也要低于锰酸锂。
磷酸铁锂是由资源丰富的元素构成,价格低,而且毒性也低,有利于环境保护。
由于磷与氧元素结合力强,即使电池内部发生某种短路也不会释放氧气,造成火灾危险性少。
与钴酸锂型蓄电池相比,其安生性显著提高。
但其致命弱点则是“导电性”不好,目前解决这一问题的主流技术有用导电碳包覆颗粒、用金属氧化物包覆颗粒、用纳米制程让颗粒微粒化等。
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。
二、磷酸铁锂合成技术情况正极材料的工艺极大地影响了电池的性能,因此提高和改良工艺是电池产业化的一个重要的因素。
下面我们来了解几种工艺法,比较一下各自的优缺点: 1. 高温固相法高温固相法是磷酸铁锂生产的主要方法,也是最成熟的方法。
通常以铁盐(如草酸亚铁 FeC2O4 · 2H2 O、磷酸盐 (如磷酸氢二铵(NH4 2 HPO4 和锂盐(如碳酸锂Li2CO 3为原料,按化学计量比充分混匀后,在惰性气氛中先经过较低温预分解,再经高温焙烧,研磨粉碎制成。
优点:高温固相合成法操作及工艺路线设计简单,工艺参数易于控制,制备的材料性能稳定,易于实现工业化大规模生产。
缺点:①粉体原料需要长时问的研磨混合,且混合均匀程度有限,掺杂改性效果差;②要求较高的热处理温度和较长的热处理时间,能耗大;③产物在组成、结构、粒度分布等方面存在较大差别,易出现 Fe 的杂质相;④材料电化学性能不易控制;⑤采用的草酸亚铁比较贵,材料制造成本较高;反应时需要大量的惰性保护气体,惰性气体成本较高;⑥同时烧结过程中会产生氨气、水、二氧化碳,他们在炉膛内经过冷却的过程时会产生碳酸氢铵晶体颗粒而造成产品的污染。
2024年磷酸铁锂市场调查报告
2024年磷酸铁锂市场调查报告简介本报告对磷酸铁锂市场进行了全面的调查和分析。
通过收集相关数据和信息,对磷酸铁锂市场的规模、竞争状况、市场趋势等进行了评估和预测,并提出了相应的建议。
背景磷酸铁锂作为一种新型的锂离子电池材料,具有高能量密度、安全性好、环境友好等优点,被广泛应用于电动车、储能系统等领域。
随着新能源产业的快速发展,磷酸铁锂市场呈现出快速增长的势头。
市场规模根据调查数据显示,磷酸铁锂市场在过去几年中保持了快速增长的态势。
预计到2025年,全球磷酸铁锂市场规模将达到XX亿美元。
其中,电动车领域是磷酸铁锂市场的主要需求端,占据了市场的XX%份额。
随着电动车行业的发展,磷酸铁锂的应用前景广阔。
市场竞争在磷酸铁锂市场中,存在着许多竞争对手。
我国是全球磷酸铁锂产能最大的国家,拥有多家领先的生产企业。
此外,国外一些企业也在积极布局磷酸铁锂市场,加剧了市场的竞争。
各个企业通过技术研发、产品质量、价格策略等方面进行竞争,努力提升市场份额。
市场趋势在未来几年中,磷酸铁锂市场将继续保持快速增长的趋势。
主要原因有以下几个方面:1.电动车市场的快速增长,推动了磷酸铁锂需求的增加。
2.磷酸铁锂电池相比其他类型电池具有更高的安全性和环境友好性,符合市场需求。
3.科技创新的推动,磷酸铁锂电池的性能不断提升,满足了不同应用场景的需求。
市场挑战尽管磷酸铁锂市场发展迅速,但仍面临一些挑战。
主要包括:1.市场竞争激烈,各个企业需要不断提升产品质量和技术水平,以保持竞争力。
2.磷酸铁锂电池在能量密度方面相对较低,需要进一步提升其性能,以满足用户的需求。
3.环保问题是一个重要的挑战,磷酸铁锂电池的生产过程中需要耗费大量的能源,对环境造成一定压力。
市场前景总体来说,磷酸铁锂市场具有广阔的前景。
随着新能源产业的快速发展,磷酸铁锂作为一种重要的电池材料将会得到更多的应用。
未来几年中,磷酸铁锂市场规模将继续增长,市场竞争将更加激烈,企业需要加强技术创新,提升产品质量,以应对市场挑战。
动力锂电池磷酸铁锂电池的研究报告和市场调研[1]
动力锂电池磷酸铁锂电池的研究报告和市场调研[1]动力锂电池磷酸铁锂电池的研究报告和市场调研[1]一、前言动力锂电池已经成为现代电动汽车和储能设备的核心部件。
其中,磷酸铁锂电池以其优异的安全性能和长周期寿命等特点,逐渐在仓储物流、电动公交、环卫车、航空设备等领域得到广泛应用,其市场需求持续增长。
本文将着重对磷酸铁锂电池进行深入分析和研究,并从技术成熟度、市场需求、主要厂商等方面进行市场调研。
二、磷酸铁锂电池技术分析磷酸铁锂电池是一种清洁、环保、高效能的新型能源产品。
其主要优点包括:一是安全性好,磷酸铁锂电池的工作电压较低、热稳定性好,不易发生热失控和起火;二是寿命长,磷酸铁锂电池的循环寿命可超过2000次,且经过一定的复合改性,其寿命可进一步提高;三是环保性能好,电池中的材料几乎不含有毒有害物质,是一种绿色环保的储能材料。
三、磷酸铁锂电池市场需求状况据市场调研数据显示,全球动力锂电池市场在2023年已经超过270亿美元,并且预测到2026年市场规模将达到812亿美元。
其中,磷酸铁锂电池占据了动力锂电池市场的重要份额,市场的主要需求来自电动汽车和储能领域能源领域。
在电动汽车领域,由于其安全性优越以及提高效率和减少环境污染等多重因素的推动下,磷酸铁锂电池的采用率正在不断提高。
同时,随着电动汽车行业的发展,电动车辆数量的增长也将带动磷酸铁锂电池市场的需求。
在储能领域能源领域,磷酸铁锂电池也是主流的储能产品,包括家用储能设备、太阳能光伏储能设备等,由于其安全性能优良等特性,其应用也在不断拓展。
四、磷酸铁锂电池主要厂商目前,磷酸铁锂电池的主要生产厂商包括宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等。
其中,宁德时代是全球最大的动力锂电池制造商,其磷酸铁锂电池产量占据全球的较大份额。
比亚迪则是全球最大的电动汽车制造商,磷酸铁锂电池是其主要的动力电池。
此外,亿纬锂能及其它一些厂商也拥有较大的市场份额。
五、结语总的来说,由于磷酸铁锂电池的优秀特性,加上电动车和储能领域的需求增加,未来磷酸铁锂电池市场的增长趋势将持续稳定,为厂商带来更大的市场机遇和挑战。
磷酸铁锂电池研究报告和市场调研
磷酸铁锂电池研究报告和市场调研一、研究概述二、制造工艺磷酸铁锂电池的制造工艺主要包括正极材料、负极材料、电解液以及制备工艺等方面。
正极材料主要采用磷酸铁锂粉末,通过高温固相法合成。
负极材料使用石墨,常规的涂覆法和轧制法可以制备负极材料。
电解液由锂盐(通常是LiPF6)和有机溶剂组成,可以通过溶剂浸渍法制备。
制备工艺主要包括搅拌、过滤、涂布等步骤,通过合适的工艺参数可以获得优质的磷酸铁锂电池。
三、性能特点1. 高能量密度:磷酸铁锂电池的能量密度较高,一般可达140-170Wh/kg,是传统铅酸电池的3-4倍。
2.长循环寿命:磷酸铁锂电池具有较长的循环寿命,可达2000-3000次以上,远远高于镍镉电池的500次左右。
3.低自放电率:磷酸铁锂电池的自放电率较低,一般在室温下可维持12-15%的容量保持率。
4.安全性能好:磷酸铁锂电池具有较好的安全性能,不易发生燃爆事故。
5.环境友好:磷酸铁锂电池不含有汞、铅和镍等有害物质,对环境友好。
四、市场调研根据市场调研,磷酸铁锂电池的市场前景广阔,主要体现在以下几个方面:1.电动汽车市场:随着电动汽车市场的快速发展,磷酸铁锂电池在电动汽车领域具有较大的潜力。
其高能量密度和长循环寿命使其成为电动汽车的理想动力源。
2.储能系统市场:随着可再生能源的发展,储能系统的需求也不断增加。
磷酸铁锂电池具有高能量密度和长循环寿命的优势,适合用于储能系统,可以解决可再生能源的不稳定性问题。
3.智能电网市场:随着智能电网的建设,对储能系统的需求也在增加。
磷酸铁锂电池的高能量密度和长循环寿命使其成为智能电网的重要组成部分。
综上所述,磷酸铁锂电池具有较高的能量密度、长循环寿命、安全性能好和环境友好的特点,在电动汽车、储能系统和智能电网等领域具有广阔的市场前景。
磷酸铁锂研究报告
磷酸铁锂研究报告磷酸铁锂,是一种新型的锂离子电池正极材料,具有较高的能量密度、长寿命、安全性好等优点。
近年来,随着锂离子电池市场的不断扩大,磷酸铁锂也逐渐成为了锂离子电池领域的研究热点之一。
本文将从磷酸铁锂的基础性质、制备方法、电化学性能、应用等方面进行综述。
一、磷酸铁锂的基础性质磷酸铁锂,又称为锂铁磷酸盐(LiFePO4),是一种三元正极材料。
其化学式为LiFePO4,分子量为157.76。
磷酸铁锂是一种室温下具有正交晶系结构的离子晶体,晶胞参数为a=10.332 ,b=6.008 ,c=4.693 。
其晶体结构由六面体的FeO6组成的锂离子通道和磷酸根离子组成的架构单元所构成。
二、磷酸铁锂的制备方法磷酸铁锂的制备方法主要有固相法、水热法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法等。
其中,固相法是目前应用最为广泛的一种方法。
其具体步骤为:先将FeSO4、NH4H2PO4和LiOH混合均匀,然后在氮气氛围下煅烧得到LiFePO4。
固相法制备的磷酸铁锂具有晶体结构完整、粒径均匀、电化学性能稳定等优点。
三、磷酸铁锂的电化学性能磷酸铁锂具有较高的放电平台电位(3.4 V)、较高的比容量(170 mAh/g)、较高的循环寿命(1000次以上)和较低的自放电率等优点。
其电化学反应式为:LiFePO4 + C LiFePO4 + Li+ + e-。
其中,C表示碳材料。
磷酸铁锂的放电过程主要是锂离子在磷酸根离子和六面体FeO6之间的交换。
在充放电过程中,磷酸铁锂晶体结构的完整性得到保持,因此其循环寿命较长。
四、磷酸铁锂的应用磷酸铁锂作为一种新型的锂离子电池正极材料,已经广泛应用于电动汽车、储能系统、航空航天等领域。
与传统的三元材料相比,磷酸铁锂具有更高的安全性和更长的寿命。
同时,磷酸铁锂的生产成本相对较低,也是其广泛应用的原因之一。
目前,磷酸铁锂电池已经成为了锂离子电池领域的一个重要分支。
综上所述,磷酸铁锂作为一种新型的锂离子电池正极材料,具有较高的能量密度、长寿命、安全性好等优点。
(完整版)磷酸铁锂市场分析研究报告
磷酸铁锂市场分析研究报告一、项目概述磷酸铁又叫正磷酸铁,自然界存在的磷酸铁叫做蓝铁矿。
磷酸铁中的铁为三价铁,以二水合物居多。
用途:正磷酸铁可用到陶瓷、电池、食品等行业中:1.陶瓷级正磷酸铁:生产高档陶瓷金属釉、黑釉、仿古釉等色釉料的原料;2.电池级磷酸铁:高级磷酸铁锂电池;电光材料等的重要原料;3.食品级正磷酸铁:营养增补剂(铁质强化剂),本品性能稳定,不易发生反应而影响食品品质,是理想的铁源制剂,多用于蛋白质,米制品及糊状制品,正磷酸铁应用于食品是很好的一种营养强化剂。
目前看来,磷酸铁锂是最有可能真正大规模应用于动力型和储能型锂离子电池的理想材料。
自从1997年美国的JohnB.Goodenough教授提出这一材料以来,国内外对此进行了广泛而深入的研究。
随着化石能源的枯竭,国际原油、天燃气等一次能源价格的上涨,锂电池在电动汽车及蓄能材料领域的成熟应用,加上国家产业政策的大力支持,高安全性、高可靠性、绿色环保的磷酸铁锂储能材料的需求日益攀升,磷酸铁锂材料根据应用领域的不同,可分为能量型与功率型两种。
其性能要求的共性是重量比容量高、安全性能好、可加工性能好、循环寿命长。
差异是能量型要求有高的体积比容量。
功率型要求有高的充、放电倍率且低温性能好。
目前合成磷酸铁锂的铁源主要有三种,分别是草酸亚铁、三氧化二铁及磷酸铁。
前两种铁源不具有骨架作用。
合成工艺也相对复杂,其稳定性问题是业界最为担心的问题。
而后者——磷酸铁的的骨架作用,对合成产品磷酸铁锂的性能上体现得优为明显。
二、产品目标市场分析、影响、趋势预测、前景分析1.电池市场介绍电池市场分类全球的电池市场总价值大概在1000亿美元左右,一般分为一次电池(即不可充电的电池,主要有锌锰干电池、锌锰碱性电池等圆柱型电池,以及锂锰电池、锂亚硫酰氯电池、锌银电池等纽扣型电池)、大型二次电池(可充电的大电池,就是铅酸电池)和小型二次电池(可充电的小电池,有镍氢、镍镉、锂离子电池)三类电池。
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LFP电池放电曲线
以STL18650为例,在不同放电倍率和不同温度下放电曲线。
高效率输出
2019/3/16
工作温度范围广
磷酸铁锂的特点分析(三): 缺点
1. 导电性差:目前在实际生产过程中通过在前驱体添加有机 碳源和高价金属离子联合掺杂的办法来改善材料的导电性 (A123、烟台卓能正采用这种方法),研究表明,磷酸铁 锂的电导率提高了7个数量级,使磷酸铁锂具备了和钴酸锂 相近的电导特性。 2. 锂离子扩散速度慢。目前采取的解决方案主要有纳米化 LiFePO4晶粒,从而减少锂离子在晶粒中的扩散距离,再者 就是掺杂改善锂离子的扩散通道,后一种方法看起来效果 并不明显。纳米化已经有较多的研究,但是难以应用到实 际的工业生产中,目前只有A123宣称掌握了LiFePO4的纳米 化产业技术 。
2019/3/16
பைடு நூலகம்
LFP国际主要厂商及产能
目前国际上在磷酸铁锂领域的领先企业主要有3家,分别是 美国的A123,加拿大的Phostech以及美国的Valence,掌握较为 成熟的量产技术。 2019年LFP全球供应量为1500吨左右,其中美国A123供应750 吨,国内厂商供应500吨左右,其中斯特兰几乎占一半的份额。
2019/3/16
LFP材料国内企业情况表
2019/3/16
国内前9位LFP材料企业
2019/3/16
国内前9位LFP材料企业
LFP材料国内外厂商市场状况总结(一)
美国A123和Valence公司报价在20-30万/吨,而日本锰酸锂 产品也在20-30万/吨。
磷酸铁锂目前国内厂家的产品报价一般在15-18万/吨,产品 的毛利率在40%—70%。 全国磷酸铁锂厂商产能约6400吨,但实际量产数远低于产能 数,不足产能的1/10。
隔膜:一种特殊的复合膜,它的功能是隔离正负极,阻止电 子穿过,同时能够允许锂离子通过,从而完成在电化学充放电 过程中锂离子在正负极之间的快速传输。目前主要是聚乙烯 (PE)或者聚丙烯(PP)微孔膜。
3.工作原理:
当外部电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电 路跑到负极上,锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过” 隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的 电子结合在一起。当电池放电时,机理与充电是刚好是相反的, 以LiFePO4为例,其化学反应方程式为:
磷酸铁锂工作原理图
宏观图
微观结构图
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。
2019/3/16
磷酸铁锂的特点分析(一): 优点
1. LiFePO4电池的标称电压是3.2 V(稳定的放电平台)、终止充 电电压是3.6V、终止放电压是2.0V ; 2. 比容量大,高效率输出:标准放电为2~5C、连续高电流放电 可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C; 3. 工作温度范围宽广(-20 ℃ ——+75 ℃ ),高温时性能良好: 外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可 达160℃,电池内部结构安全、完好; 4. 即使电池内部或外部受到伤害,电池不燃烧、不爆炸、安全性 最好; 5. 极好的循环寿命,经500次循环,其放电容量仍大于95%;实 验室制备的磷酸铁锂单体电池在进行IC的循环测试时,循环 寿命高达2000次。
2019/3/16
磷酸铁锂的特点分析(四): 缺点
3. 振实密度较低。一般只能达到0.8-1.3,低的振实密度可以说 是磷酸铁锂的最大缺点。但这一缺点在动力电池方面不会突 出。因此,磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。 4. 磷酸铁锂电池低温性能差。在0℃时的容量保持率约60~70%, -10℃时为40~55%,-20℃时为20~40%。这样的低温性能显 然不能满足动力电源的使用要求。当前一些厂家通过改进电 解液体系、改进正极配方、改进材料性能和改善电芯结构设 计等使磷酸铁锂的低温性能有所提升。
2019/3/16
磷酸铁锂的特点分析(二): 优点
6. 过放电到零伏也无损坏,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%。 7. 可快速充电,自放电少,无记忆效应: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, ; 8. 低成本; 9. 对环境无污染。
2019/3/16
正极材料——磷酸铁锂
磷酸铁锂(LiFePO4,简称LFP,也叫锂铁磷)电池是指用磷酸 铁锂作为正极材料的锂离子电池,其工作原理和锂离子电池是 一样的。 •LiFePO4正确的化学式为LiMPO4,(M 可以是任何金属,如 Fe,Co,Mn,Ti等)。 •其物理结构为橄榄石结构,从结构来看,可以用在锂离子电 池的正极材料还有AyMPO4, Li 1-xMFePO4, LiFePO4.MO等都 可以做正极材料。 •其特色是不含贵重元素,原料价格低且磷,铁,锂在地球上 的资源含量丰富,供料不会存在很大问题。 •除具有锂电池的共性特点外,还有一些特有的优点,比如其 工作电压适中(3.2V),容量大(170mAh/g),高放电功率,可 快速充电且循环寿命长(高达2000次),在高温与高热环境 2019/3/16 下的稳定性高。`
2019/3/16
正极材料——磷酸铁锂与锰酸锂的电性能比较
生产锂离子动力电池必然要对正极材料进行选择。虽然从理论上讲, 可以提供选择的正极材料品种繁多,但是目前真正可以应用商业生产用途 的锂离子正极材料很少,归纳下来只有磷酸铁锂、锰酸锂材料。下面我们 对两种材料进行一下对比:
2019/3/16
通过以上比较,两种正极材料各自存在的优势和劣势,但磷 酸铁锂的原物料来源更广泛,价格更低廉,最重要的一点是它 无环境污染。并且它存在的一些缺点现在已经有厂家通过技术 手段已经大部分改进了,并且已经能够很好地商业化运作了。