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锂电池的发展也经历过一段“坎坷”摸索时期,大致发展分一下三个阶段:第1阶段,因负极材料是锂金属及其合金,且不可充电,因此该阶段锂电池,更确切的表达是锂金属一次电池;
第2阶段,负极材料仍是锂金属及其合金,但正极材料由MoS2等嵌入化合物代替过渡氧化物,实现了锂离子在电池正负极往复迁移运动,即可重复充放电,因此该阶段锂电池实质是锂金属二次电池;
第3阶段,负极材料是石墨、焦炭等导电电极,正极材料是含锂化合物,例如嵌锂过渡金属氧化物、嵌锂金属硫化物、含锂盐类化合物。该阶段锂电池,本质上是现在我们所称作的锂离子电池。
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磷酸铁锂电池的结构与工作原理:
磷酸铁锂电池的内部结构如图1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。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。
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汽车电池的种类之化学电池,其原理就是将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置,也称为化学电源。按电解液种类又分为碱性、酸性、中性、有机电解液电池4类。碱性、酸性、中性电池会污染环境,影响人体健康,而且工作不稳定,电池使用寿命短。而,有机电解质电池,包括锂电池和锂离子电池等。锂离子电池工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、自放电小、循环寿命长、污染小,是21世纪发展的理想能源载体。其中磷酸铁锂电池,电容量大、高放点功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高,是目前业界认为比较符合环保、安全和高性能要求的锂离子电池。
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铅酸电池和磷酸铁锂电池,你会选择哪一个呢?
磷酸铁锂电池与铅酸电池在寿命方面的比较: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,比较高也就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”,非常多也就1~1.5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**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,而铅酸电池无此性能。
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磷酸铁锂动力电池在现实生活中的应用:
由于磷酸铁锂动力电池优点突出,性能安全稳定,并且能生产出各种不同容量的电池,很快得到了普遍地应用。主要的应用领域有: 1 大型电动车辆:公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车,车载电器的发电等; 2 轻型电动车:电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等; 3 电动工具:电钻、电锯、割草机等; 4 遥控汽车、船、飞机等玩具; 5 太阳能及风力发电的储能设备; 6 UPS及应急灯、警示灯及矿灯(安全性比较好); 7 小型医疗仪器设备及便携式仪器等。
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