动力磷酸铁锂电池研究报告讲解课件资料

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磷酸铁锂电池ppt课件

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%）。
磷酸铁锂动力电池主要性能列于表1。为了与其他可充电电池的相比较，也在表中列出
其他种类可充电电池性能。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
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小型磷酸铁锂动力电池
小型磷酸铁锂动力电池是标准的，有圆柱形及长方形。如圆柱型的型号有18650、26650等。型号中前两位是表示直径，后两位或三位表示高度（单位为mm），即18650的尺寸的直径为18，高度为65。长方形的型号有103450R、183665R等。其前两位是电池的厚度、中间两位是电池的宽度，后两位是电池的长度（单位为mm）。电池生产工厂往往在型号前加三个英文字母作厂标，例如型号为 ×××18650。
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Gas gauge 或 fuel gauge，原义是指机动车等油量计量表，这里引申到电池电量的计量中，取形象意义，表示给用户汇报电池的可用容量、剩余容量百分比、温度及可运行时间等信息。电量计IC起的即是这种作用。
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电池均衡是指对串联电池包中不同的电池（或电池组）采用差分电流。串联电池包中每个电池的电流通常是一样的，因此必须给电池包增加额外的元件和电路来实现电池的均衡。只有当电池是串联的，并且串联电池大于或等于三级时才会考虑电池的均衡问题。
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。
图1 LiFePO4电池内部结构
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LFP(磷酸铁锂)材料基本介绍总结精品PPT课件

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磷酸铁锂功能用途
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有很多种，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，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。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。
7. 克容量 -即单位重量的电池或活性物质所能放出的电量 - 单位 mAh/g
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磷酸铁锂电池
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有很多种，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，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。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。
4. 无记忆效应
5. 充电性能 - 磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，最快可在1小时内将电池充满。
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磷酸铁锂物理参数
1. 粒度分布（particle size distribution） -将粉末试样按粒度不同分为若干级，每一级粉末（按质量、按数量或按体积）所占的百分率。表示粒度特性的几个关键指标： ① D50：一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，D50也叫中位径或中值粒径。 D50常用来表示粉体的平均粒度。 ② D97：一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。其它如D16、 D90等参数的定义与物理意义与D97相似。

磷酸铁锂材料介绍-PPT课件

设备和工艺简单
制备条件易于控制，便于实现工业化
缺点：
物相不均匀，形貌不规则
晶体颗粒粒度分布范围较窄，且煅烧时间长
制备过程需保护气氛，使成本增加
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热炭还原法 Fe2O3
高温焙烧
Li2CO3，C (NH4)2HPO4
主要反应为：
LFP
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高温焙烧
苍灰色沉淀
LFP
FeSO4· 7H2O
特点：
产物颗粒均匀、纯度高，化学组成形貌和颗粒度容易控制。但是反应后需要沉淀、过滤、洗涤等，工艺过程较长。
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微波法 LiOH· H2O FeC2O4· 2H2O (NH4)2HPO4· H2 O
微波炉
LFP
特点：
反应时间短，能耗低，颗粒均匀等优点。但是产物的颗粒度常在微米级以上，且形貌较差。
径向模型
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马赛克模型
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四、LFP理论容量计算
计算公式 C=(e*N*n*1000)/(t*M)
其中e=1.602*10-19c，N=6.02*1023 个/mol，n是化合价的变化，M是摩尔质量(LFP为157.76)。 F是法拉第常数(96500c/mol)，F=e*N
Fe2+易被氧化为Fe3+，产生Li3Fe2(PO4)3或LiFe(P2O7)杂质高温合成时粒径均匀性较差，振实密度低 LFP电导率低，在室温下约为10-8S· cm-1，而LiCoO2约为 10-3S· cm-1，LiMn2O4约为10-5S· cm-1
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金属和金属氧化物杂质

磷酸铁锂电池特性报告(课堂PPT)

200
3.21
205
3.22
3.23
3.24
3.25
3.25
3 3.02 3.04 3.06 3.08 3.1 3.11 3.14 3.16 3.17 3.18 3.2 3.21 3.22 3.26 3.27 3.29 3.3
恒流1C 时间/s
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
流充放电后会出现明显的极化现象。随着时间推移，内部极化消除，显现出真实电压，可以通过小电流充放电缓解此现象。
电极极化产生的原因有两点，一是由于电极产生电化学反应时，由于电极反应使
得电极附近的锂离子浓度与电解液中的锂离子浓度产生较大差异，二十由于电子的流动速度大于离子的反应速度，使得，电极电子的变化与锂离子的变化不同步，这两个原因使得电极产生极化，无论是充电还是放电，都使得阳极电位升高，阴极电位下降，因此充电后放置一段时间电压会下降，放电后点后放置一段时间电压会上升，这是由于电极附近的锂离子浓度与溶液中的锂离子浓度平衡，电极电位极化消失。
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%。
2020/6/22
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◎工作原理
LiFePO4电池的内部结构如图所示。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。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。

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锂电池产业的产值将达到320亿美元。锂电池市场未来的增长主要来源于电动汽
车等动力锂电池领域、笔记本电脑等小型锂电领域对锂电池需求的快速增长，
其中2018年电动汽车领域的锂电池产值将占50％以上，超过160亿美元。
2020/9/18
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全球动力锂电池的总容量需求增长趋势
From：IIT报告
2010－2013年全球动力锂电池汽车对锂电池的总容量需求的复合增长率为116％， 2013－2018年的复合增长率将保持在26％，2009年小型锂电的总容量需求约为 48亿Wh，预计2018年动力锂电池的总容量需求将达到350亿Wh，增长约6.3倍。
动力磷酸铁锂电池研究报告讲解课件
2020/9/18
1
发展电动汽车用动力电池的社会意义：
1.减少对石油的依赖程度； 2.减少CO2的排放量，减缓全球温室效应； 3.优良的电池性能有助于改善汽车的整体性能；
2020/9/18
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减少对石油的依赖程度
中国原油需求和消费图
中国石油总需求供需缺口
1. 《BP世界能源统计2006》的数据表明，以目前的开采速度计算，全球石油储量可供生产40年，煤炭可用160年，对于我国这样一个多煤少油的国家而言，发展锂电池新能源应用势在必行。
市场将呈现持续性增长的趋势，加上中国作为一个低廉的劳动成本和丰富的
原材料资源大国，锂电池市场格局将不再被日韩厂商所主导。
2020/9/18
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国内磷酸铁锂电池市场现状
➢虽然国内锂电池产业历程并不长，但其产业发展得益于手机、NB市场的蓬勃发展，加上国内快速发展的经济对能源需求的逐年增加，推动锂电池产业的发展。例如比亚迪、深圳比克已在全球锂电池市场占相当大的市场比率，急起直追日韩商。
4. 动力电池和电动汽车目前面临的最大挑战是降低成本，中国企业在降低电池制造成本中能发挥比日、美企业更大的作用。
5. 中国汽车产业在传统的发动机技术上与国外差距大，资产沉淀少，政府和企业有更大动力推动电动汽车产业的发展。
2020/9/18
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全球锂电池的产值增长趋势
From：IIT报告
上述数据表明，在2003年－2018年锂电池产业将保持较好的增长态势，到2018年
2. 从OICA的统计数据来看，汽车尾气排放已占据CO2排放总量的16％，因此，推广使用清洁能源汽车，是势在必行的一项重大举措。
汽车占CO2排放量的16％
2020/9/18
From：OICA
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发展电动汽车用动力电池的经济意义：
1. 电池是目前新能源汽车技术和成本上最大的瓶颈，同时也是新能源汽车产业链中利润最丰厚的一环，而且丰厚利润将长期维持；
2. 动力电池行业从无到有，市场容量从目前的十几亿到2018年的约325亿，未来几年是十几倍的增长，巨大的增长空间将使整个产业链受益。
3. 电动汽车将带动与产业配套的相关设备产业飞速发展，如充电站，充电适配器，大功率充电设备连接器等。
2020/9/18
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汽车用动力锂电池市场分析（一）
全球锂电池市场规模（亿美元）预测
➢目前中国大陆锂电池产业正处于优胜劣汰的发展过程，唯具有技术和品牌优势的厂家，才有机会获得更大的市场空间。
➢电芯生产由于生产工艺和技术相对成熟，在有稳定的正极材料货源情况下，国内大部分锂离子电池厂商均能生产出磷酸铁锂电芯。
➢由于制造动力电池涉及到电芯的组合，必须保证电芯的一致性，这样对电池的生产设备提出了更高更专业的要求，所以设备资金投入很大，一般来说，建设一条磷酸铁锂电芯生产线至少需要 5000万元的启动资金。创业企业在进入这一领域有一定的难度，传统的电池生产企业将具有较大的优势。
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。
2020/9/18
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国内锂电池厂商多集中在广东、深圳、浙江、天津等地，其中，深圳是
国内最大的锂电池生产基地，有代表性的是比亚迪、比克、ATL等。
2020/9/18
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主流锂离子电池材料报价
2020/9/18
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各国政府新能源汽车政策
2020/9/18
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中国对新能源汽车的政策
1.十城千辆工程：由科技部、财政部、发改委、工业和信息化部于2009年元月共同启动，主要内容是，通过提供财政补贴，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行，涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域，力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10％。
2. 2009年我国石油对外依存度提高2.5个百分点，已到达53%。
3. 目前，我国原油消费60％用于交通用油，所以如何降低交通用油量，减少对
原油进口的依赖程度有重要的意义。
2020/9/18
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减少CO2的排放量
1. 中国目前是世界上第二大CO2排放国，WWF预测到2010年中国将成为全球第一大CO2排放国，中国面临着越来越大的碳减排压力。
2020/9/18
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全球主要锂电池企业08年Q4市场占有率
2020/9/18
From：IIT 中信建设研发部
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全球主要锂离子电池企业的投产和生产计划
2020/9/18
From: 申万研究 2009、1015
目前国内锂电池生产结构分析
随着国内锂电池产业链的逐步完善，以及应用市场需求的逐步扩大，锂电池
From： IIT 中信建设研发部
1. 目前全球锂电池主要满足手机，笔记本电脑，PDA等电子产品需求，市场规模为50亿美元。
2. 未来5年、10年左右，电动汽车将推动锂电池市场规模达约110、 550亿美元规模。
2020/9/18
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汽车用动力锂电池市场分析（二）
3. 国内已经有完整的锂电池产业链，比亚迪、比克等已居全球锂电池行业前列，且在动力电池关键的电池组成领域并不落后国外厂商（比亚迪全球第一个推出商用插电式混合动力汽车 F3DM，天津力神将与迈尔斯合作生产动力电池），产业整体的规模和技术竞争力并不明显落后于国外。