鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2109次 | 2022年06月02日
磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)及彌補(bǔ)方法
磷酸鐵鋰離子電池的缺點(diǎn)
1.導(dǎo)電性和窮人:目前在實(shí)際生產(chǎn)過程中通過添加有機(jī)碳源前體和高金屬離子摻雜的方法來提高材料的導(dǎo)電性(A123、煙臺(tái)卓是使用這種方法),研究表明,磷酸亞鐵鋰的導(dǎo)電性新增7個(gè)數(shù)量級(jí),磷酸亞鐵鋰的土壤的電導(dǎo)率性質(zhì)和鉆酸鋰。
2.鋰離子擴(kuò)散速率慢。目前的解決方法包括納濾LiFePO顆粒以減小鋰離子在顆粒中的擴(kuò)散距離,摻雜以改善鋰離子的擴(kuò)散通道,這些方法似乎并不有效。納米硅化的研究已有很多,但難以應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。目前,只有A123聲稱掌握了LiFePO的納米化技術(shù)。
3.密度較低的振動(dòng)。一般只能達(dá)到0.8-1.3,振動(dòng)密度低是磷酸鐵鋰最大的缺點(diǎn)。但是這個(gè)缺點(diǎn)在動(dòng)力鋰電池中并不突出。因此,磷酸鐵鋰重要用于制造動(dòng)力鋰電池。
4.磷酸鐵鋰離子電池低溫性能差。在0℃時(shí)的容量保留率約為60~70%,
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
-10℃為40~55%,-20℃為20~40%。這種低溫性能明顯不能滿足供電要求。目前,一些廠家通過改進(jìn)電解液體系、改進(jìn)正極配方、改進(jìn)電池材料性能、改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等來改善磷酸鐵鋰的低溫性能。
電子導(dǎo)電性低,離子擴(kuò)散系數(shù)低,固體密度不高,合成成本略高
3.方法彌補(bǔ)磷酸鐵鋰的不足
磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)可以通過碳涂層來改善電導(dǎo)率,添加金屬顆粒、導(dǎo)電有機(jī)涂層、摻雜金屬離子來改善電導(dǎo)率,合成小顆粒材料來減小擴(kuò)散距離,合成粒徑可控的球形顆粒。
1.碳包覆技術(shù)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
混合物成分
(1)直接加碳:石墨、炭黑、乙炔黑等;
(2)熱解后可轉(zhuǎn)化為碳的物質(zhì):葡萄糖、蔗糖、白糖、聚丙烯、聚丙烯酰胺、
采購產(chǎn)品鋰聚丙烯酸酯,聚乙烯醇,檸檬酸,煤油,強(qiáng)力霉素,乙醇和酚醛樹脂
2.燒結(jié)結(jié)束后加入
在燃燒后的冷卻階段,將甲醇噴在磷酸鐵鋰上,經(jīng)加熱分解碳化,在磷酸鐵鋰表面形成碳膜
3.添加金屬顆粒
(1)采用銀鏡反應(yīng)在磷酸鐵鋰表面鍍銀
(2)直接向混合物中加入銀或銅顆粒
4、導(dǎo)電有機(jī)涂料
在磷酸鐵鋰表面聚合了聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等導(dǎo)電有機(jī)物
5.摻雜金屬離子
采用球磨機(jī)混合材料,采用固相合成法合成了6種摻雜物,即li1-xmxfepo4
(M=Mg,Al,Ti,Zr,Nb,W)與LiFePOa相比,摻雜材料的電導(dǎo)率提高了8個(gè)數(shù)量級(jí),室溫下達(dá)到10-2scm-1