1.磷酸铁锂的发展前景是怎么样的
磷酸铁锂的性能具有一下特点:
1、高能量密度
其理论比容量为170mah/g,产品实际比容量可超过140 mah/g(0.2c,25°c);
2、安全性
是目前最安全的锂离子电池正极材料; 不含任何对人体有害的重金属元素;
3、寿命长
在100%dod条件下,可以充放电2000次以上;(原因:磷酸铁锂晶格稳定性好,锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大,故而具有良好的可逆性。存在的不足是电极离子传导率差,不适宜大电流的充放电,在应用方面受阻。解决方法:在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性。)
磷酸铁锂电池的使用寿命与其使用温度息息相关,使用温度过低或者过高在其充放电过程及使用过程均产生极大不良隐患。尤其在中国北方电动汽车上使用,在秋冬季磷酸铁锂电池无法正常供电或供电电源过低,需调节其工作环境温度保持其性能。目前,国内解决磷酸铁锂电池恒温工作环境需考虑空间限制问题,较普遍的解决方案是使用气凝胶毡作为保温层。
4、充电性能
磷酸铁锂正极材料的锂电池,可以使用大倍率充电,最快可在1小时内将电池充满。
具体的物理参数:
松装密度:0.7g/cm
振实密度:1.2g/cm
中位径:2-6um
比表面积涂片参数:
lifepo4:c:pvdf=90:3:7
极片压实密度:2.1-2.4g/cm
电化性能:
克容量>155mah/g 测试条件:半电池,0.2c,电压4.0-2.0v
循环次数:2000次
2.磷酸铁锂电池的发展前景和现状
目前,我国磷酸铁锂电池年产量在万吨左右,未来几年仍将保持高速增长,如何突破专利困境,争取更多发展空间,成为目前相关企业关注的问题。
磷酸铁锂由于自身性能决定了其能量密度较低、导电性不够好,并且合成工艺要求相对苛刻,产品稳定性不好控制,在价格上没有明显优势,导致其目前的发展受到了很大的制约。针对这一发展软肋,生产企业应从改善性能的角度入手,加强关键技术研发,例如,通过碳包覆等手段提高导电性,通过掺杂等手段提高能量密度。
我国磷酸铁锂专利申请不少是低水平的重复研究,磷酸铁锂的研发整体还处于跟随国外技术的阶段,缺乏实质性创新和重大突破,国内相关企业应该深入了解国外大公司掌握的专利的具体内容,绕开其专利范围,规避,同时寻找专利技术空白点,发展关键的自主知识产权技术。而在拥有专利技术的同时,还应加强专利的市场化,避免技术停留在实验室中。
3.磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池的优点是:
1 磷酸铁锂电池的寿命长,循环寿命在2000次以上。在同样的条件下,磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。
2 使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。
3 充电快速。使用专用充电器,1.5C充电40分钟即可以使电池充满。
4 磷酸铁锂电池耐高温,磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500摄氏度。
5 磷酸铁锂电池的容量大。
6 磷酸铁锂电池没有记忆效应。
7 磷酸铁锂电池绿色环保,无毒,无污染,原材料来源广泛,价格便宜。
4.磷酸铁锂电池的科研应用
最近,有关新型电池取得进展、有望取代传统锂电池的报道接连不,让我们看到了手机、平板拥有更长续航时间的希望,不过可惜大部分都停留在实验室研究阶段,何时乃至能否大规模投入商用都不好说。2012年8月,新能源公司Deboch TEC.GmbH又带来了一种更接近现实的新能源技术:含铁的锂电池。
Deboch TEC.GmbH公布的磷酸铁锂电池技术白皮书显示,在使用复合纳米材料后,单节32650规格(直径32mm/长度65mm)电芯的能量密度能够提升到6000mAh,与当前业界32650规格单节5000mAh的规格相比,同等体积提升了足足1000mAh,也就是20%之多,1节就能给iPhone 4S手机反复充电差不多4次。 更令人欣喜的是,在单颗低倍率充放电环境下使用,这种电池在循环使用多达3000次后,电量依旧保持在80%左右,而普通锂电池循环充电500次左右就这德行了。按照每3天充放电一次计算,可以连续使用24年之久,是名符其实的长寿电池。 这种新型电池技术可以广泛应用于便携移动电源、小型UPS、笔记本电池、汽车电瓶等各种设备,而且针对不同使用环境,Deboch TEC.GmbH还按照循环充电次数的差异使用了不同的电芯颜色:面向军工级的为金色,循环次数为3000次;民用汽车领域中使用蓝色,2500次;绿色的、2000次的适用于小型便携式移动设备。
5.磷酸铁锂电池的应用
由于磷酸铁锂动力电池具有上述特点,并且生产出各种不同容量的电池,很快得到广泛地应用。它主要应用领域有:
大型电动车辆:公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等;
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;
电动工具:电钻、电锯、割草机等;
遥控汽车、船、飞机等玩具;
太阳能及风力发电的储能设备;
UPS及应急灯、警示灯及矿灯(安全性最好);
替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池(尺寸完全相同);
小型医疗仪器设备及便携式仪器等。
这里举一个用磷酸铁锂动力电池替代铅酸电池的应用实例。采用36V/10Ah(360Wh)的铅酸电池,其重量12kg,充一次电可行走约50km,充电次数约100次,使用时间约1年。若采用磷酸铁锂动力电池,采用同样的360Wh能量(12个10Ah电池串联组成),其重量约4kg,充电一次可行走80km左右,充电次数可达1000次,使用寿命可达3~5年。虽然说磷酸铁锂动力电池的价格较铅酸电池高得多,但总的经济效果还是采用磷酸铁锂动力电池更好,并且在使用上更轻便。
6.关于新能源动力汽车锂电池材料磷酸铁锂的发展前景如何,相比较于其
其实不管是比较新的磷酸铁锂还是常用的锰酸锂,都还是普通的化学电池。
无论磷酸铁锂性能提高了多少,化学电池都有一个致命的缺陷,就是充电时间过长,
或者说是充电时间长到无法适应汽车快速补充能源的需要。
以目前的技术水平来看,一辆纯电动车的续航里程不超过200-300公里,
这还是在理想的实验状态下的续航里程,面对现在城市复杂而拥堵的路况,
这些电力根本无法应对日常使用。
如果使用强度稍高,面对动辄2、3小时或者长达数小时的充电时间,
这是任何用户都无法忍受的,
整体更换电池也不现实。
因此,我认为,任何锂电池都是鸡肋般的过渡技术。
只有德国现在正在大力研究的氢燃料电池才是未来新能源汽车的王道。
7.汽车新能源论文
摘要:随着我国汽车保有量的持续增长,汽车排放污染跟能源问题将会越来越严峻。
现在我们国家提 摘要 倡低碳生活和可持续发展,为了响应国家的政策。我们必须寻找一种对环境零污染或低污染的汽车,而目 前公认最为理想可行的就是纯电动汽车了。
而作为内燃机跟纯电动汽车的过渡产物就是混合动力汽车,混 合动力汽车已经不是什么新鲜的产物了,目前已经有很多车企生产了。在近两年,我国的车企对纯电动汽 车的热情很高,可惜都只是雷声大雨点小。
大都只是处于概念车的阶段。发动纯电动汽车还有一段很曲折 艰辛的路要走。
关键词:内燃机:混合动力: 电动汽车:汽车: 关键词 内燃机 像我们这代人,对于汽车并不会感到很陌生.特别是近几年中国车市出现井喷的现象,据保 守的估计,中国现在的机动车保有量已经超过两亿.而且还保持上升的趋势,去年的产销量达 1360 万辆,首次超过美国而位居世界第一.今年 1 到 9 月份的产销已经达到去年全年的水平了, 保守估计今年的产销量将达 1700 万辆.而且在接下来的几年会稳居榜首,产销量持续增长.在 这数据中,又有多少是属于电动汽车的呢?统计数据显示是非常非常的少,几乎可以被忽视. 汽车的产销量不断的增长,这也将引起一系列的问题.内燃机技术发展到今天已经可说是 炉火纯青的地步了,想到再进一步改善是非常的困难了.我们都是知道无论是汽油机还是柴油 机,都会排放一些对大气有害的气体,如:CO HC Nox 等.虽然说排放标准不断的在提高,但是污 染还是存在的.这将跟我们提倡的低碳生活有点格格不入,因此我们就必须找出其它代替品. 就目前而言,就有新燃料发动机,如:醇燃料 氢燃料 石油气燃料 天然气燃料 太阳能燃料混合动力汽车 电动车等等.在这些新能源汽车中,纯电动汽车将是我们发展的趋势.因为其它 的,不是技术太难攻关,就是使用经济性和燃料来源困难等等.电动汽车的优点是零排放 零污 染 燃料来源方便 动力性良好等.但就目前的现状而言,电动汽车的缺点也是显而易见的, 目 前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。 电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。
但从发展的角度看,随 着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽 车会逐渐普及, 其价格和使用成本必然会降低。
现在处于内燃机跟纯电动汽车的过渡产物是HEV 混合动力汽车, 混合动力汽车的种类目前主要有 3 种。一种是以发动机为主动力,电 动马达作为辅 串联混合动力电动汽车原理。
另外一种是, 在低速时只靠电动马达驱动行驶, 速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式” 。还有一种是只用电动马达 驱动行驶的电动汽车“串联方式” ,发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱 动系统只是电动马达,但因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力汽车的一种。
现在车市的混合动力车主要有,PRIUS 思域 凯美瑞 凯越 LS600H S400 SMART F3DM 等等. 由于我们国家提倡低碳生活,国家的政策便大力的支持发展纯电动汽车.目前几乎所有的车企都积极的响应国家的号召,如:比亚迪的 E6 奇瑞 S18 众泰 2008EV 长安奔奔 MINI 日 产的 LEAF 通用的 VOLT 等等.虽然推出的车型很多,但也只是雷声大雨点小.技术都不啥的, 而且销量也是少之又少. 电动汽车并不是现代才有的产物, 早在 19 世纪后半叶的 1873 年,英国人罗伯特·戴维 森 (Robert Davidsson) 制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。 这比德国人戴姆勒 (Gottlieb Daimler)和本茨(Karl Benz)发明汽油发动机汽车早了 10 年以上。
戴维森发明的电动汽车 是一辆载货车,长 4800mm,宽 1800mm,使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。 其后,从 1880 年开始,应用了可以充放电的二次电池。
从一次电子表池发展到二次电池, 这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革,由此电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪下半叶成为交通运输的重要产品,写下了电动汽车需求量有了很大提高。
在 19 世纪 下半叶成为交通运输的重要产品,写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。1890 年法 国和英伦敦的街道上行驶着电动大客车,当时电动汽车生产的车用内燃机技术还相当落后, 行驶里程短,故障多,维修困难,而电动汽车却维修方便. 电池是电动汽车发展的首要关键,汽车动力电池难在 “低成本要求”“高容量要求”及 、“高安全要求”等三个要求上。
要想在较大范围内应用电动汽车,要依靠先进的蓄电池经过 10 多年的筛选,现在普遍看好的氢镍电池,铁电池,锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单 位重量储存能量比铅酸电池多一倍, 其它性能也都优于铅酸电池。
但目前价格为铅酸电池的 4-5 倍,正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料,成 本得到大幅度降低,也有厂家采用。
锂是最轻、化学特性十分活泼的金属,锂离子电池单位 重量储能为铅酸电池的 3 倍,锂聚合物电。
8.磷酸铁锂电池 正极磷酸铁锂,负极锂,含锂离子导电固体为电解质的电
一般为20mAh/g 。但这个比例并不绝对。
名词解释
磷酸铁锂电池
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。 锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。
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1 LiFePO4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。
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%)。
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