鐵鋰電池是鋰電池家族中的一類電池，正極材料主要為磷酸鐵鋰材料。與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比，鋰離子電池在工作電壓、能量密度、循環(huán)壽命等方面都具有顯著優(yōu)勢。

1.鐵鋰電池工作原理

鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池，由于其性能特別適合于動(dòng)力方面的應(yīng)用，因而也有人叫它“鋰鐵動(dòng)力電池”。（以下簡稱“鋰鐵電池”）

鐵鋰電池的工作原理（LiFePO4）

LiFePO4電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：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(fù)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(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)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。

LiFePO4電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負(fù)極遷移；在放電過程中，負(fù)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(shí)來回遷移而命名的。

LiFePO4電池主要性能

LiFePO4電池的標(biāo)稱電壓是3.2 V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V。由于各個(gè)生產(chǎn)廠家采用的正、負(fù)極材料、電解質(zhì)材料的質(zhì)量及工藝不同，其性能上會(huì)有些差異。例如同一種型號（同一種封裝的標(biāo)準(zhǔn)電池），其電池的容量有較大差別（10%～20%）。

2.鐵鋰電池的特點(diǎn)

1、效率輸出：標(biāo)準(zhǔn)放電為2～5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C，瞬間脈沖放電（10S）可達(dá)20C；

2、溫時(shí)性能良好：外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃，電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃。

3、電池的安全性，有一定的改善，但不徹底，還有危險(xiǎn)性。

4、好的循環(huán)壽命，經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%；

5、放電到零伏也無安全問題；

6、快速充電；

7、成本低；

8、環(huán)境無污染。

3.鐵鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域

1、大型電動(dòng)車輛：公交車、電動(dòng)汽車、景點(diǎn)游覽車及混合動(dòng)力車等；

2、輕型電動(dòng)車：電動(dòng)自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動(dòng)輪椅等；

3、電動(dòng)工具：電鉆、電鋸、割草機(jī)等；

4、遙控汽車、船、飛機(jī)等玩具；

5、太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲能設(shè)備；

6、UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好)；

7、替代照相機(jī)中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池（尺寸完全相同）；

8、小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。

舉一個(gè)用鐵鋰動(dòng)力電池替代鉛酸電池的應(yīng)用實(shí)例。采用36V/10Ah(360Wh)的鉛酸電池，其重量12kg，充一次電可行走約50km，充電次數(shù)約100次，使用時(shí)間約1年。若采用鋰鐵動(dòng)力電池，采用同樣的360Wh能量（12個(gè)10Ah電池串聯(lián)組成），其重量約4kg，充電一次可行走80km左右，充電次數(shù)可達(dá)1000次，使用壽命可達(dá)3～5年。雖然說鋰鐵動(dòng)力電池的價(jià)格較鉛酸電池高得多，但總的經(jīng)濟(jì)效果還是采用鋰鐵動(dòng)力電池更好，并且在使用上更輕便。

鐵鋰電池是一種新型動(dòng)力電池，由于其性能優(yōu)良，受到各方面的重視。我國已有一些工廠生產(chǎn)鋰鐵電池正極材料及生產(chǎn)各種不同容量的鐵鋰l動(dòng)力電池。不過，這種情況可望在2～3年內(nèi)得到改變，鋰鐵動(dòng)力電池將更便宜，并且其應(yīng)用將更普遍，將是未來動(dòng)力電池市場的主流 。

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