(精品)磷酸铁锂动力电池设计知识详解
专业的磷酸铁锂知识
专业的磷酸铁锂知识来点专业的:lol磷酸铁锂动力电池的典型的放电特性及寿命一种型号为STL18650的磷酸铁锂动力电池（容量为1100mAh）在不同的放电率时其放电特性如图2所示。
最小的放电率为0.5C，最大的放电率为10C，五种不同的放电率形成放电曲线。
由图2中可看出，不管哪一种放电率，其放电过程中电压是很平坦的（即放电电压平稳，基本保持不变），只有快到终止放电电压时，曲线才向下弯曲（放电量达到800mAh 以后才出现向下弯曲）。
在0.5～10C的放电率范围内，输出电压大部分在 2.7～3.2V范围内变化。
这说明该电池有很好的放电特性。
图2 STL18650的放电特性容量为1000mAh的STL18650在不同的温度条件下（从-20～+40℃）的放电曲线如图3所示。
如果在23℃时放电容量为100%，则在0℃时的放电容量降为78%，而在-20℃时降到65%，在+40℃放电时其放电容量略大于100%。
从图3中可看出，STL18650磷酸铁锂电池可以在-20℃下工作，但输出能量要降低35%左右。
图3 STL18650在多温度条件下的放电曲线STL18650的充放电循环寿命曲线如图4所示。
其充放电循环的条件是：以1C充电率充电，以2C放电率放电，历经570次充放电循环。
从图4的特性曲线可看出，在经过570次充放电循环，其放电容量未变，说明该电池有很高的寿命。
图4 STL18650的充放电循环寿命曲线过放电到零电压试验采用STL18650（1100mAh）的磷酸铁锂动力电池做过放电到零电压试验。
试验条件：用0.5C 充电率将1100mAh的 STL18650电池充满，然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。
再将放到0V的电池分两组：一组存放7天，另一组存放30天；存放到期后再用 0.5C充电率充满，然后用1.0C放电。
最后比较两种零电压存放期不同的差别。
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、动力电池基础介绍
磷酸铁锂的诞生1996年，日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合iFeCOPO4)的橄榄石结构的锂离子电池正极材料，次年美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群，接着也报导了磷酸铁锂的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(磷酸铁锂), 使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。
与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，磷酸铁锂的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。
磷酸铁锂电池的结构与工作原理磷酸铁锂电池在充电时，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。
磷酸铁锂运作的原理磷酸铁锂橄榄石结构的锂离子电池正极材料，已经有多家上游专业材料厂展开量产，预料将彻底大幅扩张锂电池的应用领域，将锂电池带到扩展至电动自行车、油电混合车与电动车的新境界；日本东京工业大学由山田淳夫教授所领导的一个研究小组，在2008年8月11日出版的《自然材料》报告说，磷酸铁锂锂离子电池将会被用作清洁环保的电动汽车的动力装置，其前景被普遍看好。
由山田淳夫教授所领导的东京工业大学与东北大学的联合研究人员，使用中子射线照射磷酸铁，然后分析中子和物质之间的相互作用来研究锂离子在磷酸铁中的运动状态。
研究人员的结论是，在磷酸铁锂中，锂离子按照一定方向笔直地扩散开去，这与锂离子在现有的钴等电极材料中的运动方式不同。
这样的结论与原先推估的理论完全一致，使用中子绕射分析的结果，更加证实了磷酸铁锂可以确保锂电池的大电流输出输入的安全性。
锂电池采用磷酸铁锂做正极的意义当前锂电池的正极材料主要有4种，即：磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂和三元材料。
组成电池正极材料的金属元素中，钴最贵，并且存储量不多，镍、锰较便宜，而铁最便宜。
磷酸铁锂电池工作原理详细图解
磷酸铁锂电池工作原理详细图解 FePO4电池的内部结构如图下图所示 磷酸铁锂电池工作原理 上边是橄榄石（olivine）结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔（aluminium foil）与电池正极连接，左边是聚合物（polymer）的隔膜（diaphragm），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（carbon）（石墨graphite）组成的电池负极，由铜箔（copper foil）与电池的负极连接。
电池的上下端之间是电池的电解质（electrolyte），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。
1、电池充电时，Li 从磷酸铁锂晶体的010面迁移到晶体表面，在电场力的作用下，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到石墨晶体的表面，然后嵌入石墨晶格中。
与此同时，电子经导电体流向正极的铝箔集电极，经极耳、电池极柱、外电路、负极极柱、负极耳流向负极的铜箔集流体，再经导电体流到石墨负极，使负极的电荷达至平衡。
锂离子从磷酸铁锂脱嵌后，磷酸铁锂转化成磷酸铁，其晶格结构变化如上图-2。
2、电池放电时，Li 从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面，然后重新经010面嵌入到磷酸铁锂的晶格内。
与此同时，电池经导电体流向负极的铜箔集电极，经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体，再经导电体流到磷酸铁锂正极，使正极的电荷达至平衡。
从磷酸铁锂电池的工作原理可知，磷酸铁锂电池的充放电过程需要锂离子和电子的共同参与，而且锂离子的迁移速度与电子的迁移速度要达至平衡。
这就要求锂离子电池的正负电极必须是离子和电子的混合导体，而且其离子导电能力和电子导电能力必须一致。
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
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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
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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
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二 、 磷酸铁锂电池的一些基本知识
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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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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
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五.元器件介绍
保护IC MOS 电量检测IC 均衡IC PCB相关 价格
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六.名词解析
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Thank you !
整理课件Βιβλιοθήκη 30整理课件8
过放电到零电压试验 采用18650（1100mAh）的磷酸铁锂动力电池做过放电到零电压
试验。试验条件：用0.5C充电率将1100mAh的18650电池充满，然后 用1.0C放电率放电到电池电压为0V。再将放到0V的电池分两组：一 组存放7天，另一组存放30天；存放到期后再用0.5C充电率充满，然 后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。
图3 STL18650在多温度条件下的放电曲线
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18650的充放电循环寿命曲线如图4所示。其充放电循环的条件是：以1C充电率
充电，以2C放电率放电，历经570次充放电循环。从图4的特性曲线可看出，在经过
570次充放电循环，其放电容量未变，说明该电池有很高的寿命。
图4 18650的充放电循环寿命曲线
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四. 锂电池保护板
保护板： 以锂离子电池为例
什么是保护板
功能：一次保护，即过充电保护、过放电保 护、过电流保护、短路保护，在保护动作后, 若符合恢复条件,电池就可恢复到正常状态, 继续使用.
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单节电池保护板原理及构成
保护板有两个核心部件：一块保护IC，它是由精确的比 较器来获得可靠的保护参数；另外是MOSFET串在主充放 电回路中担当高速开关，执行保护动作。
新型磷酸铁锂电电池
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高功率型磷酸铁锂动力电池_概述及解释说明
高功率型磷酸铁锂动力电池概述及解释说明1. 引言1.1 概述高功率型磷酸铁锂动力电池是一种重要的能源储存装置，具有高功率输出、长寿命和较低的环境影响等优点。
它被广泛应用于电动汽车、混合动力车辆以及储能系统等领域。
本文将对高功率型磷酸铁锂动力电池进行全面概述，并进一步解释其工作原理和性能提升方法。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分，包括引言、高功率型磷酸铁锂动力电池、动力电池的组成与工作原理、高功率型磷酸铁锂动力电池的性能提升方法以及结论。
在引言部分，我们将首先介绍本文的概述和目标，并简要描述文章各个部分所涵盖的内容。
1.3 目的本文旨在介绍高功率型磷酸铁锂动力电池的基本原理、特点与优势以及应用领域。
同时，我们将详细解释动力电池的组成与工作原理，包括正极材料、负极材料以及电解质与隔膜材料的作用。
此外，我们还将探讨高功率型磷酸铁锂动力电池性能提升的方法，包括结构设计优化、材料改进与合成技术以及充放电控制策略的优化。
最后，在结论部分，我们将总结本文的主要内容，并展望高功率型磷酸铁锂动力电池未来的发展方向。
以上为第一部分“引言”的详细内容。
2. 高功率型磷酸铁锂动力电池:2.1 基本原理:高功率型磷酸铁锂动力电池是一种新型的锂离子电池，其基本工作原理是通过正极和负极之间的化学反应来释放能量。
正极材料由磷酸铁锂组成，负极材料则通常由碳材料构成。
在充放电过程中，锂离子会在两个电极之间进行迁移，从而实现能量的转化和储存。
2.2 特点与优势:高功率型磷酸铁锂动力电池相比其他类型的锂离子电池具有几个显著的特点和优势。
首先，它具有较高的能量密度，在相同体积下能够储存更多的能量。
其次，这种类型的电池具有较长的循环寿命和良好的安全性能，不易产生过热、爆炸等问题。
此外，高功率型磷酸铁锂动力电池具备快速充放电特性，可满足对高功率输出要求较高的应用场景。
2.3 应用领域:高功率型磷酸铁锂动力电池在众多领域具有广泛的应用。
其中，最常见的应用是在电动汽车和混合动力汽车领域。
磷酸铁锂电池的组成及工作原理
磷酸铁锂电池的组成及工作原理磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池，具有高能量密度、长循环寿命和良好的安全性能等优点，在电动汽车、储能系统以及航空航天领域有着广泛的应用前景。
本文将从磷酸铁锂电池的组成和工作原理两个方面展开，探讨其内部结构和工作原理，帮助读者更全面地了解这一技术。
一、磷酸铁锂电池的组成1. 正极材料：磷酸铁锂电池的正极材料通常采用的是LiFePO4，它具有晶体结构稳定、安全性能好等优点，是目前最为广泛应用的正极材料之一。
2. 负极材料：磷酸铁锂电池的负极材料一般采用石墨，这种材料对锂离子具有良好的储存和释放能力，是锂离子电池中常用的负极材料。
3. 电解质：磷酸铁锂电池的电解质通常采用有机溶液电解质，以提供锂离子在正负极材料之间的迁移通道。
4. 隔膜：隔膜是电池内部用来隔离正负极的组成部分，其主要作用是防止正负极短路和电解液混合，确保电池安全运行。
5. 其他组件：磷酸铁锂电池还包括集流体、电池壳体等其他组件，这些组件共同构成了完整的电池结构。
二、磷酸铁锂电池的工作原理1. 充电过程：当外部电源施加在电池上时，正极材料（LiFePO4）中的锂离子会向负极材料（石墨）迁移，同时电池中的电解质起到传导锂离子的作用。
在充电过程中，锂离子从正极材料脱嵌并在负极材料嵌入，同时电池表现出高电压和低电流的特点。
2. 放电过程：当电池外部负载连接时，嵌入在负极材料中的锂离子会开始向正极材料迁移，通过外部负载完成电流的传输，同时电池表现出低电压和高电流的特点。
在放电过程中，锂离子从负极材料脱嵌并在正极材料嵌入。
磷酸铁锂电池是一种由正极材料、负极材料、电解质、隔膜和其他组件构成的复杂系统，在充放电过程中通过锂离子的嵌入和脱嵌来实现能量的存储和释放。
这种电池结构设计简单、安全性好，适合在各种领域中进行广泛应用。
在我看来，磷酸铁锂电池作为一种新型的锂离子电池，具有广阔的应用前景。
随着清洁能源的发展和电动汽车的普及，磷酸铁锂电池将在未来得到更广泛的应用，为人类社会的可持续发展做出积极贡献。
宁德时代磷酸铁锂电池基础知识材料
一、概述宁德时代作为全球领先的动力电池制造商，其磷酸铁锂电池技术备受瞩目。
本文将介绍磷酸铁锂电池的基础知识和材料，对其工作原理、特性以及在电动汽车和储能领域的应用进行深入分析。
二、磷酸铁锂电池的工作原理1. 正极材料：磷酸铁锂电池的正极材料主要采用磷酸铁锂LiFePO4，其具有高电化学稳定性和安全性，是目前广泛应用于电动车和储能系统的理想材料之一。
2. 负极材料：负极材料一般采用石墨或石墨化碳材料，具有良好的导电性和循环稳定性。
3. 电解质：磷酸铁锂电池的电解质一般采用无水溶液型锂盐溶液，如LiPF6，用于传递锂离子的导电介质。
4. 分离膜：分离膜一般采用聚合物材料，用于防止正负极短路，并且具有良好的离子传输性能。
三、磷酸铁锂电池的特性1. 高安全性：磷酸铁锂电池由于正极材料的结构稳定性，具有较高的安全性，不易发生热失控和爆炸等安全问题。
2. 长循环寿命：由于正极材料的结构稳定性，磷酸铁锂电池具有较长的循环寿命，能够满足电动车和储能系统对于高循环寿命的需求。
3. 高能量密度：磷酸铁锂电池具有较高的能量密度，能够在相对较小的体积内实现更高的电池容量，为电动车的续航里程提供了保障。
四、磷酸铁锂电池在电动汽车领域的应用1. 电动汽车市场目前对于动力电池的需求正在迅速增长，磷酸铁锂电池由于其优良的性能和安全性，成为众多车企选择的动力电池之一。
2. 宁德时代作为全球磷酸铁锂电池领域的领军企业，其产品已广泛应用于各大主流车企的电动汽车中，为电动汽车提供了稳定可靠的动力支持。
五、磷酸铁锂电池在储能领域的应用1. 随着可再生能源的快速发展，储能技术成为了解决可再生能源波动性和间歇性的重要手段。
磷酸铁锂电池由于其长循环寿命和高安全性，成为储能系统的首选电池类型。
2. 宁德时代在储能领域也积极布局，利用其领先的磷酸铁锂电池技术，为电网调峰填谷、微电网和分布式储能系统等提供了可靠的储能解决方案。
六、总结磷酸铁锂电池作为一种重要的动力电池类型，具有高安全性、长循环寿命和高能量密度等优点，在电动汽车和储能领域拥有广阔的市场应用前景。
磷酸铁锂电池的工作原理和化学反应方程式介绍
磷酸铁锂电池的工作原理和化学反应方程式介绍磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池，是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，单体额定电压为3.2V，充电截止电压为3.6V~3.65V。
它是目前所有锂电池组当中最具环保性的、寿命最高的、安全性最高的、放电率最大的。
一、磷酸铁锂电池的工作原理磷酸铁锂电池在充电时，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。
1、磷酸铁锂电池充电时，Li+从磷酸铁锂晶体的010面迁移到晶体表面，在电场力的作用下，进入电解液，穿过隔膜，再经电解迁移到石墨烯的表面，然后嵌入石墨烯晶格中，与此同时，电子经导电体流向正极的铝箔电极，经极耳、电池极柱、外电路、负极极柱、负极耳流向负极的铜箔集流体，再经导电体到石墨负极，是负极的电荷达至平衡，锂离子从磷酸铁锂脱嵌后，磷酸铁锂转化成磷酸铁。
2、磷酸铁锂电池放电时，Li+从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面，然后重新经010面嵌入到磷酸铁锂的晶格内。
同时，电池经导电体流向负极的铜箔集电极，经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极耳流向正极的铜箔集流体，再经导电体到磷酸铁锂正极，使正极的电荷达到平衡状态。
二、磷酸铁锂电池组化学反应方程式正极反应：LiFePO4?Li1-xFePO4+xLi++xe-;负极反应：xLi++xe-+6C?LixC6;总反应式：LiFePO4+6xC?Li1-xFePO4+LixC6。
以上就是磷酸铁锂电池工作原理和化学反应方程式的介绍。
磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应、绿色环保等一系列独特优点，并且支持无级扩展，适合于大规模电能储存，在可再生能源发电站发电安全并网、电网调峰、分布式电站、UPS 电源、应急电源系统等领域有着良好的应用前景。
磷酸铁锂电池的知识
磷酸铁锂电池的知识文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]关于磷酸铁锂电池的知识导读：锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、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。
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。
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。
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。
1.介绍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%。
2.八大优势安全性能的改善磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。
有报告指出，实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象，但未出现一例爆炸事件，而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电，发现依然有爆炸现象。
虽然如此，其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池，已大有改善。
寿命的改善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。
长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到2000次。
同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1~年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，理论寿命将达到7~8年。
综合考虑，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。
大电流放电可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。
(整理)磷酸铁锂理论知识
磷酸铁锂理论知识引言能源问题与环境问题日趋严重，现阶段使用的石化能源也会在未来中使用殆尽，寻找新的替代能源是现在的重点。
伴随人们节能意识的加强，电动车和混合电动车以及动力电源等也得到了迅猛的发展。
目前,电动车或混合电动车中主要使用的铅酸和镍氢电池使用寿命短,容易污染环境;而锂离子电池以其优良的性能,一经发现就受到广泛的关注,具有取代铅酸和镍氢电池做电动车或混合电动车电源的绝对优势。
锂离子电池锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池, 具有高电压、高能量密度(包括体积能量、质量比能量)、低的自放电率、宽的使用温度范围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以及可以大电流充放电等优点，是未来几年最有潜力的电源电池，但是制约锂离子电池大量推广工业化的瓶颈之一就是正极材料，在要求锂离子电池上述优点稳定性的前提下，价格和资源问题也是不可忽视的重要因素。
目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2 以及LMin2O4等, 但由于钴有毒且资源有限, 镍酸锂制备困难, 锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素, 制约了它们的应用和发展。
因此, 开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要。
1997年,Goodenough等首次报道了具有橄榄石结构的磷酸铁锂可以用作锂电池以来，引起了广泛的关注和大量的研究，磷酸铁锂具有170mAh/g的理论比容量和3.5V的对锂充电平台，与上述传统的锂电池材料相比，具有原料来源广泛，成本低，无环境污染，循环性能好，热稳定性好，安全性能突出等优点，是动力型锂离子电池的理想正极材料。
一、LiFePO4的结构和性能LiFePO4具有橄榄石结构，正交晶系，其空间群是Pmnb型。
O原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列，只能为Li+提供有限的通道，使得室温下Li+在其中的迁移速率很小。
Li与Fe原子填充O原子八面体空隙中。
P占据了O原子四面体空隙。
一个FeO6八面体与两个LiO6八面体共棱；由于近乎六方堆积的氧原子的紧密排列, 使得锂离子只能在二维平面上进行脱嵌, 也因此具有了相对较高的理论密度( 3.6 g/ cm 3 )。
磷酸铁锂理论知识
磷酸铁锂理论知识引言能源问题与环境问题日趋严重，现阶段使用的石化能源也会在未来中使用殆尽，寻找新的替代能源是现在的重点。
伴随人们节能意识的加强，电动车和混合电动车以及动力电源等也得到了迅猛的发展。
目前,电动车或混合电动车中主要使用的铅酸和镍氢电池使用寿命短,容易污染环境;而锂离子电池以其优良的性能,一经发现就受到广泛的关注,具有取代铅酸和镍氢电池做电动车或混合电动车电源的绝对优势。
锂离子电池锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池, 具有高电压、高能量密度(包括体积能量、质量比能量)、低的自放电率、宽的使用温度范围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以及可以大电流充放电等优点，是未来几年最有潜力的电源电池，但是制约锂离子电池大量推广工业化的瓶颈之一就是正极材料，在要求锂离子电池上述优点稳定性的前提下，价格和资源问题也是不可忽视的重要因素。
目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2 以及LMin2O4等, 但由于钴有毒且资源有限, 镍酸锂制备困难, 锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素, 制约了它们的应用和发展。
因此, 开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要。
1997年,Goodenough等首次报道了具有橄榄石结构的磷酸铁锂可以用作锂电池以来，引起了广泛的关注和大量的研究，磷酸铁锂具有170mAh/g的理论比容量和3.5V的对锂充电平台，与上述传统的锂电池材料相比，具有原料来源广泛，成本低，无环境污染，循环性能好，热稳定性好，安全性能突出等优点，是动力型锂离子电池的理想正极材料。
一、LiFePO4的结构和性能LiFePO4具有橄榄石结构，正交晶系，其空间群是Pmnb型。
O原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列，只能为Li+提供有限的通道，使得室温下Li+在其中的迁移速率很小。
Li与Fe原子填充O原子八面体空隙中。
P占据了O原子四面体空隙。
一个FeO6八面体与两个LiO6八面体共棱；由于近乎六方堆积的氧原子的紧密排列, 使得锂离子只能在二维平面上进行脱嵌, 也因此具有了相对较高的理论密度( 3.6 g/ cm 3 )。
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平台时间
46min
恒流比
93%
电压
2.80V-2.99V
3.00V-3.15V
3.16-3.25V
内阻
6-9mΩ
9-11 mΩ 6-9 mΩ 9-11 mΩ
6-9mΩ
9-11 mΩ
容量
按50mAh为 按50mAh为 按50mAh为 按50mAh为 按50mAh为 按50mAh为
一档
一档
一档
一档
一档
一档
Y14C12同档 次电芯（数 最多量）
Y14C13 同档次 电芯
Y14C14同 档次电芯
若数量不足
若数量不足 若数量不足
若数量不足
以此类推，直到凑足所需单体电芯 为止（尽可能减少同档次单体电芯 所用批次）
***结构设计 PACK专利技术--纵向过流 横向保护
➢首创PCB板并联连接板，具有“纵向过流、横向保护”功能，同时具备并联单体电芯保 护功能，已获得国际发明专利。
***结构设计
* 均匀电流分布--对角连接设计
PACK独特技术--对角连接
正极
负极
➢此种连接方式，让电池组所有电芯在同一条件下进行充放电，保证每个电芯的工作电流是一致 的， 提高电池组寿命。
结论：对角连接可保证电池组使用安全，大幅提高电池组循环寿命。
***结构设计 PACK独特技术--七防设计
防尘 防水 防火阻燃
★ 实时监控电池运行状态 ★ 剩余电量估算 ★ 充放电控制 ★ 热管理 ★ 参数设置 ★ 均衡控制 ★ 故障诊断
4 电芯寿命及一致性提升技术--H型箔材
***电芯
***圆柱型磷酸铁锂电芯技术水平： ➢ 32650型，容量5.5Ah ➢ 单体能量密度≥120wh/kg ➢ 3C充放300次可保持容量96%以上 ➢ 单体内阻≤8mΩ ➢ 月自放电≤2%
结论：***磷酸铁锂电芯技术水平领先于整个行业。
9
***电芯
检验标准
检验方法
检验工具 检验环境
1
容量
1C5 放电容量不低于额 定容量95%
1C5 电流恒流充电至3.65V，转3.65V恒电压充电， 电流降为0.03C5时停止。以1C5电流放电，直到放电 分容柜 终止电压2.0V。
25℃
以1C5恒流放电至2.0V，再以1C5电流恒流充电至 2 恒流比 充电恒流比不小于93% 3.65V，转3.65V恒电压充电，电流降为0.03C5时停止，分容柜
恒流充入的电量与充入总电量之比。
25℃
3
放电平台
放电平台不少于48分 钟
电池满电后，以1C5电流恒流放电至2.0V，记录 电压到3.1V的时间。
分容柜
25℃
4
自放电
①荷电保持率不少于 95%。
②开路电压不小于 2.80V。
电压表、
①满电55℃±2℃的环境下贮存7d。②满电
温度表、
25±5℃的环境下贮存28d。③不带电45±2℃ 10天， 高温房或
-20-55℃
-20-55℃
-20-60℃
倍率放电性能
≤10C
≤5C
≤10C
≤10C
材料降价可能性
有一定空间
有一定空间
不大/有限
有很大空间
未来价格（含电子）
5-8元/Wh
2-3元/Wh
1.6-1.85元/Wh
1.2-1.5元/Wh
能量应用比例
90-95%
60-70%
90-95%
90-95%
优点
循环性能好，稳定性高， 高温稳定性好，抗电介质
***圆柱型磷酸铁锂电芯技术水平： ➢ 38120型，容量10Ah ➢ 5C充放300次可保持容量96%以上 ➢ 单体内阻≤2mΩ ➢ 月自放电≤2% ➢ 3C充放温升≤10℃，5C充放温升≤15℃
结论：***端面焊磷酸铁锂电芯技术水平国际领先。
10
***电芯
电芯安全技术-通气防爆管
原理：在电池发生化 学反应的条件下，内 部产生的气体会首先 聚集于通气管中，有 利于电池内部气体分 散，电芯永不爆炸。
单体电池正负极焊接螺纹铜柱,用螺母紧固连接，牢固性强
按GB/T 2423.10中规定测试电池组的抗机械振动,试验后电池组没有 机械损坏、没有变形和紧固部位的松动现象。电池组完好，无损伤。
导 电 性： 螺母紧固连接部位进行阻抗测试，阻值较小，可以进行大电流导电。 电池进行串并联，内阻影响小。
散 热 性： 同大电池（如几十安时，上百安时）相比，小电池组合结构间隙分布 均匀，散热效果好。
认识磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池的比较优势
比较项目
钛酸锂
镍钴锰锂（三元锂）
锰酸锂
磷酸铁锂
标称电压
2.4V
3.6V
3.8V
3.2V
质量比能量
45-55wh/kg
170wh/kg
100wh/kg
100-140wh/kg
循环寿命/次
＞9000
>1000
>500
>2000
安全性
良好
较好
良好
优秀
工作温度范围
-30-60℃
质量保证体系
***电芯 产品质量保证体系
➢ 质量管理体系（ISO9001：2008）
➢ 质量管理体系（TS16949： 2009）
产品所获认证及检测
➢ 北京201所 ➢ 国家客车质量检验中心 ➢ 信息产业部通信电源产品质量监督检验中心 ➢ 泰尔认证 ➢ 欧盟CE安全认证 ➢ 美国UL认证 ➢ 欧盟RoHS环保认证 ➢ UN38.3普尼认证 ➢ MSDS报告
同一时间生产的同型号电池可以组装 到同一电池组。②45±2℃环境下1C充 放电，循环200次后，不少于初始1C5容 量的95%。③品质部每批电池抽检5只
电池测试仪， 恒温箱
样品进行测试，作为配当依据。
45℃
PACK独特技术— —“八个一致”配组原则
•量产单体电芯按分档入库（容量50mAh分档，恒流比93%↑，平台46min↑，内阻 11mΩ↓，电压2.8-3.25V，正极同一材料），配组按照设计要求，确定所用单体电芯 的容量档次及数量，成组配档：容量按50mAh一档，电压按≥2.80且＜3.00V和电压 ≥3.00且≤3.25V分档。配档时每组电池按结构设计配足数量。
成组把关
纵向过流，横向保护：电池组在串联方向通过点焊螺丝、螺柱连接实 3 现大电流通流，在并联方向通过带保险丝的PCB板来保护电池组安全；
4
对角连接：保证电流通路的导通电阻一致，实现电池的均 流工作；
5
隔氧装置：采用密封箱体，隔绝氧气，确保电池组在任何情况下 不起火、不爆炸。
PACK技术结构特性
牢 固 性： 抗 震 性：
电压表、工 作电压测试仪
25℃
①用电压表测量电池开路电压②各串
7
带电量
空电电池，开路电压在 2.80—3.20V之间。
联模组采用主动均衡，并联在同一模 组内电池一般采用自均衡。
电压表
25℃
①同批次材料、同一工艺、同一设备、
8
循环寿命
45±2℃环境下1C充放电，循 环200次后，不少于初始1C5 容量的95%。
目录
1 认识磷酸铁锂电池 2 ***高品质电芯 3 ***独特的结构设计 4 ***强大的电池管理系统 5 ***动力锂电池的安全测试
认识磷酸铁锂电池
1 什么是磷酸铁锂电池
铁锂知识
2 磷酸铁锂电池的应用领域
3 磷酸铁锂电池的比较优势
认识磷酸铁锂电池
什么是磷酸铁锂电池 是指以磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。相对其它传统正极材料的 锂电池，磷酸铁锂电池具有安全可靠性高，循环寿命长和经济环保等优 点。
装置。
***电芯
电芯寿命及一致性提升技术--H型箔材
开发网状三维集流体，该 结构使涂层和集流体的结 合更紧密，附着力更强， 箔材上的微孔可通过电解 液形成离子移动的通道， 整个极片两侧同时参与对 应正负极的反应。
带孔铜箔、铝箔的局部放大图片
结论： 有利于提高 电池性能一 致性、大电 流放电性能 与循环寿命。
低
一般
低
高
结论：磷酸铁锂电池＝使用最安全+稳定性最好+性价比最高 6
目录
1 认识磷酸铁锂电池 2 ***高品质电芯 3 ***独特的结构设计 4 ***强大的电池管理系统 5 ***动力锂电池的安全测试
***高品质电芯
1 领先行业的技术水平
***电芯
2 电芯安全技术 3 电芯性能提升专利技术--端面焊
通气管
安装通气管示意图
结论：***圆柱型铁锂电
池引入了通气管装置，有 效的解决了电芯在过充、 短路、碰撞等极端条件下 因产生高温而导致的安全 问题。
11
***电芯 电芯安全技术--电芯安全阀
➢ 当内压达到1.8Mpa时，安全阀会打 开，气体排出，避免爆炸风险。
12
***电芯
电芯性能提升专利技术--端面焊
磷酸铁锂电池组构成 电芯+结构设计+管理系统
认识磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池应用领域
1、动力类电源 ★ 新能源汽车类电源 ★ 汽车启动类电源
磷酸铁锂电池应用领域
7%
13%
33%
20%
27%
汽车领域 备用电源 风光互补 启动电源 电动自行车及铅酸电池
2、替代不环保铅酸电池 ★ ＵＰＳ电源 ★ 通信电源 ★ 储能类电源 ★ 消费类电源 ★ 电动自行车电源
防漏电
防四串以下设计
防漏气隔氧 防撞击
结构设计流程图
目录
1 认识磷酸铁锂电池 2 ***高品质电芯
3 ***独特的结构设计 4 ***强大的电池管理系统 5 ***动力锂电池的安全测试