磷酸铁锂电池充放电曲线和循环曲线.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.35M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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磷酸铁锂电池充放电曲线和循环曲线我公司生产的磷酸铁锂电池以其无毒、无污染，高安全性，循环寿命长，充放

磷酸铁锂电池充放电曲线和循环曲线我公司生产的磷酸铁锂电池以其无毒、无污染，高安全性，循环寿命长，充放电平台稳定等优点受到锂电池专家的关注。我公司所生产的 LiFePO4 动力电池在国内、外均处于领先水平，填补了国内、外大功率磷酸铁锂动力电池的空白，并获得多项国家专利。10C 充放电 1000 次循环容量衰减在 25%以内，充放电平台稳定，安全性能优良，可大电流充放电，完全解决了钴酸锂，锰酸锂等材料做动力型电池所存在的安全隐患和使用寿命问题。磷酸铁锂动力电池将取代铅酸、镍氢电池、钴酸锂和锰酸锂锂电池，引领汽车工业走进绿色时代。我公司生产的磷酸铁锂 18650－1200mAh 的电池充放电曲线和大电流循环曲线如下：

我公司生产的磷酸铁锂 CR123A－500mAh 的电池大电流循环曲线如下

新型磷酸铁锂动力电池中心议题：     磷酸铁锂电池的结构与工作原理磷酸铁锂电池的放电特性及寿命磷酸铁锂电池的使用特点磷酸铁锂动力电池的应用状况自锂离子电池问世以来，围绕它的研究、开发工作一直不断地进行着，上世纪 90 年代末又开发出锂聚合物电池，2002 年后则推出磷酸铁锂动力电池。锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能，并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂（LiCoO2），另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池，一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂（LiFePO4）材料作电池正极的锂离子电池，它是锂离子电池家族的新成员。一般锂离子电池的电解质是液体的，后来开发出固态及凝胶型聚合物电解质，则称这种锂离子电池为锂聚合物电池，其性能优于液体电解质的锂离子电池。磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池，这名字太长，简称为磷酸铁锂电池。由于它的

性能特别适于作动力方面的应用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁（LiFe）动力电池”。采用 LiFePO4 材料作正极的意义目前用作锂离子电池的正极材料主要有：LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2 及 LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中，钴（Co）最贵，并且存储量不多，镍（Ni）、锰（Mn）较便宜，而铁（Fe）最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此，采用 LiFePO4 正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。作为可充电电池的要求是：容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全（不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸）、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用 LiFePO4 作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错，特别在大放电率放电（5～10C 放电）、放电电压平稳上、安全上（不燃烧、不爆炸）、寿命上（循环次数）、对环境无污染上，它是最好的，是目前最好的大电流输出动力电池。 LiFePO4 电池的结构与工作原理 LiFePO4 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。图 1LiFePO4 电池内部结构 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。 LiFePO4 电池主要性能 LiFePO4 电池的标称电压是 3.2V、终止充电电压是 3.6V、终止放电压是 2.0V。由于各个生产

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能参数上会有一些差别；另外，有一些电池性能未列入，如电池内阻、自放电率、充放电温度等。磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别，可以分成三类：小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。这里再介绍一种目前应用较广的小型标准圆柱形封装的磷酸铁锂动力电池的参数。其外廓尺寸：直径为 18mm、高 65 0mm（型号为 18650），其参数性能如表 2 所示。

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一组放电曲线。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 2STL18650 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 3STL18650 在多温度条件下的放电曲线

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