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详解磷酸铁锂电池的优缺点
的很大缺点。所有磷酸铁锂正极材料决定了它在小型电池如手机电池等没有优 势,所以其使用范围受到一定程度的限制。即使它的成本低,安全性能好,稳 定性好,循环次数高,但如果体积太大,也只能小量的取代钴酸钾。但这一缺 点在动力电池方面不会突出。因此,磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。 磷酸铁锂电池低温性能差。尽管人们通过各种方法(例如锂位、铁位、甚 至磷酸位的掺杂改善离子和电子导电性能,通过改善一次或二次颗粒的粒径及 形貌控制有效反应面积、通过加入额外的导电剂增加电子导电性等)改普磷酸 铁锂的低溎性能,但是磷酸铁锂材料的固有特点,决定其低温性能劣于锰酸锂 等其他正极材料。般情况下,对于单只屯芯(注意是单只而十电池组,对于 电池组而言,实测的低温性能可能会略高:这与散热条件有关)而言,其0℃ 时的容量保持率约60~70%,-10℃时为40~5%,-20℃时为20~40%。这 样的低温性能显然不能淸足动力电源的使用要求。当前些厂家通过改进屯解 液体系、改进正极配方、改进材料性能和改善电芯结构设计等使磷酸铁锂的低 温性能有所提升,但还未真正满足需求。 电池存在一致性问题。单休磷酸铁锂电池寿命目前超过2000次,但电池 组的寿命会大打折扣,有可能是500次。因为电池组是山大量单体电池串并而 成,其工作状态好比一群人用绳子绑在一起跑步,目使每个人都是短跑健将, 如果大家的动作一致性不髙,队伍就跑不快,整体速度甚至比跑得最慢的单个 选手的速度还要慢。电池组同理,只有在电池性能高度一致时,寿命发挥才能 接近单体电池的水平。而在现有的条件下,由于种种原因,制作出来的电池一 致性不佳,进而影响到电池的使用性能和整体寿命,因此应用在动力汽车上存 在一定障碍。 影响磷酸铁锂电池产品一致性的因素主要有三点: 1)原材料的品质:特别是磷酸铁锂材料系新生事物,其制造设备、合成工艺 都不安全成熟、品质易出现波动,导致电池产品一致性受到影响。 2〕生产环境:磷酸铁锂电池做诶一个化工原料众多、工艺繁杂的高科技产 品,其生产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的婁求,如果没有控制到位, 电池品质将出现波动 3)制造设备:生产过程中手工的成分越少、设备自动化程度越高,电池一致 性越好。 因此,磷酸铁锂电池要做到一致性好,关键是:1)原材料的把握:2)精密 的电池生产设备;3)对工艺制作及流程的关键位有精细的控制模式;还有重 要一点的是,配料过程的控制,特别是浆料的均匀一致性特别重要,在每个步 骤都要做到充分均匀。也就是说,只要生产工艺实现标准化,磷酸铁锂电池的 致性问题可以得到有效解决。 制造成本高。磷酸铁锂具有安全性、环保性、循环次数高等优点是毋庸 置疑的,但目前的造成本相对铅酸电池、锰酸锂电池要高,主要是工艺和技 术方面的原因,致使材料的产能和良率不高。但通过合适的制备设备、制备工 艺和元素掺杂的方法,这一问题可以得到有效解决。

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