鉅大LARGE | 點擊量：1597次 | 2021年12月25日
安全穩(wěn)定環(huán)保高效 比亞迪鐵電池技術解析
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，化石能源在不斷減少的同時汽車尾氣給環(huán)境帶來的污染也越來越嚴重。全球各大汽車公司不斷推出自己的新能源動力車，比如天然氣，氫能源，燃料動力電池等。在目前的燃料動力電池技術中，有一種新的電池技術——鐵電池技術。
目前國內(nèi)外研究的鐵電池有高鐵電池和鋰鐵電池兩種。高鐵電池是一種以合成穩(wěn)定的高鐵酸鹽(K2FeO4、BaFeO4等)作為高鐵電池的正極材料制作的新型化學電池；而鋰鐵電池重要是磷酸鐵鋰離子電池，比其他一次電池（俗稱干電池，是放電后不能再充電使其復原的電池）電壓高0.2-0.4V，而且放電平穩(wěn)、無污染、安全、性能優(yōu)良。
【ET-power鐵電池】
●什么是磷酸鐵鋰離子電池?
磷酸鐵鋰離子電池的全名應是磷酸鐵鋰鋰離子電池，簡稱為磷酸鐵鋰離子電池，是用磷酸鐵鋰(LiFepO4)材料作電池正極的鋰離子電池，是2002年后推出的產(chǎn)品，是鋰離子電池家族的新成員。
【磷酸鐵鋰離子電池】
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
●磷酸鐵鋰離子電池有什么特點?
磷酸鐵鋰離子電池是一種可充電電池，在容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環(huán)性能、電化學穩(wěn)定性能、使用中安全性能、工作溫度范圍寬、對環(huán)境無污染這些性能要求上都不錯，特別在大放電率放電(5～10C放電)、放電電壓平穩(wěn)上、安全上(不燃燒、不爆炸)、壽命上(循環(huán)次數(shù))、對環(huán)境無污染上是最好的，是目前最好的大電流輸出動力鋰電池。比亞迪在第九屆高交會前夕宣布“全球第一款可以用于汽車充電的鐵電池已經(jīng)在深圳誕生”，但據(jù)同濟大學汽車學院副院長李理光透露“比亞迪的‘鐵電池’就是磷酸鐵鋰離子電池”。
磷酸鐵鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。左邊是橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFepO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負極隔開，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過，右邊是由碳(石墨)組成的電池負極，由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝。
【磷酸鐵鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)】
磷酸鐵鋰離子電池在充電時，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移；在放電過程中，負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
【磷酸鐵鋰離子電池充放電過程】
●磷酸鐵鋰離子電池性能與其他電池性能的比較
磷酸鐵鋰離子電池性能及其他電池性能的比較一般鋰離子電池鋰離子動力鋰電池磷酸鐵鋰離子電池鎳氫電池標準電壓V3.6或3.73.6或3.73.21.2工作電壓范圍V3.0-4.23.0-4.23.0-3.31.0-1.4單位質(zhì)量容量mAb/g18013013080單位重量能量Wb/kg90-11060-7560-7550-60單位體積能量Wb/l280-300220-240220-240200-220最佳充電率C0.2-0.50.5-1.00.5-1.50.2-0.5工作放電率CmA1220.5最大放電率CmA1.55102瞬間大電流脈沖CmA(10s)210203循環(huán)壽命(2CmA充電)100次300次500次50次大電流放電時循環(huán)壽命(5CmA充電)-300次300次10次安全有可能大燃燒、爆炸有可能燃燒、爆炸不燃燒不爆炸有可能燃燒零電壓儲存30天泄露、損傷泄露、損傷無損傷泄露、損傷
說明：不同廠生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動力鋰電池在各項性能參數(shù)上會有一些差別；另外，有一些電池性能未列入，如電池內(nèi)阻、自放電率、充放電溫度等。
通過比較可知，磷酸鋰鐵電池能高效率輸出。標準放電為2C、持續(xù)高電流放電可達10C，瞬間脈沖放電(10S)可達20C；電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；有較好的循環(huán)壽命，經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%；可快速充電，并且對環(huán)境無污染。
【磷酸鐵鋰離子電池有良好的使用性能】
●磷酸鐵鋰離子電池有什么優(yōu)勢?
磷酸鐵鋰離子電池是用來做鋰離子二次電池(又稱為充電電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池)的，現(xiàn)在重要方向是動力鋰電池，相對NI-H，Ni-Cd電池有很大優(yōu)勢。
安全磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中最好的。當然它和其它磷酸鹽的安全性能也基本相同，用磷酸鐵鋰做電池，絕對不用擔心爆炸問題的存在。
【深圳5·26交通事故中燒毀的比亞迪e6純電動汽車】
穩(wěn)定性高包括高溫充電的容量穩(wěn)定性好，儲存性能好等。這點是最大的優(yōu)點，在所有了解的材料中，也是最好的。
綠色環(huán)保關于干電池的污染相信各位在小學《自然》課本中就早已了解。鉛酸電池中存在著大量的鉛，在其廢棄后若處理不當，將對環(huán)境夠成二次污染。但是磷酸鐵鋰離子電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無毒(SGS認證通過)，無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對的綠色環(huán)保電池證。
價格便宜目前市場上的鋰離子電池正極材料重要是氧化鈷鋰(LiCoO2)，另外還有少數(shù)采用氧化錳鋰(LiMn2O4)及氧化鎳鋰(LiNiO2)作正極材料的鋰離子電池，一般將后兩種正極材料的鋰離子電池稱為“鋰錳電池”及“鋰鎳電池”。采用LiFepO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。
部分組成電池正極材料的金屬價格行情金屬名稱材質(zhì)價格單位鈷1#209,000-215,000元/噸鎳電解鎳1#127,500元/噸錳電解錳14,000元/噸鐵煉鋼鐵2,750-2,800元/噸
由此比較可見采用LiFepO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。
●磷酸鐵鋰離子電池也有其缺點
例如低溫性能差，正極材料振實密度(指在規(guī)定條件下容器中的粉末經(jīng)振實后所測得的單位容積的質(zhì)量)小，等容量的磷酸鐵鋰離子電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。而用于動力鋰電池時，磷酸鐵鋰離子電池和其他電池相同，要面對電池一致性問題。單體磷酸鐵鋰離子電池壽命目前超過2000次，但電池組的壽命會大打折扣，有可能是500次。因為電池組是由大量單體電池串并而成，電池組整體壽命取決于壽命最短的那顆電池。
所以，只有在電池性能高度一致時，壽命發(fā)揮才能接近單體電池的水平。
總結(jié)：比亞迪作為全球最先實現(xiàn)磷酸鐵鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化的車企之一，最先將磷酸鐵鋰電動汽車投放市場，300臺e6出租車和200臺K9大巴兩年多的成功運營，使電池的性能優(yōu)勢得到了充分的證明。在新能源動力車的道路上希望比亞迪走的越來越好。
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