發(fā)展起源
磷酸鐵鋰電池技術于1996年由德克薩斯大學Goodenough教授團隊提出。其正極材料采用磷酸鐵鋰(LiFePO?),因其特的橄欖石結(jié)構,提供了穩(wěn)定的性能框架。這一發(fā)現(xiàn)為高安全性鋰離子電池的發(fā)展奠定了基礎,并逐漸從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化,開啟了新一代動力電池的研發(fā)熱潮。
負極材料
負極通常采用石墨或其他碳材料。充電時,鋰離子從正極脫出,穿過電解質(zhì)嵌入負極碳層的微孔中;放電過程則相反。石墨具有成本低、結(jié)構穩(wěn)定、循環(huán)性能好等優(yōu)點,是商業(yè)化應用成熟的負極選擇,與磷酸鐵鋰正極搭配實現(xiàn)了佳的綜合性能。
電解質(zhì)與隔膜
電解質(zhì)是溶解了鋰鹽的有機溶劑,負責在正負極之間傳導鋰離子。隔膜則是置于正負極之間的多孔絕緣薄膜,允許離子通過的同時防止電子導通和內(nèi)部短路。其性能直接影響電池的倍率、溫度和安全性。隔膜能在過熱時閉孔,切斷離子傳輸以提升安全。
其他組件
電池還包括鋁箔和銅箔集流體,分別用于收集正負極的電流。外殼提供機械保護和密封環(huán)境。安全閥可在內(nèi)部壓力異常時泄壓,防止爆炸。這些組件與電極材料、電解液和隔膜共同封裝成電芯,多個電芯再通過串并聯(lián)組成電池包,用于各種應用。
其他應用
還廣泛應用于電動船舶、工程機械、替代鉛酸電池的啟停電池、通信基站后備電源、數(shù)據(jù)中心UPS、電動工具、低速電動車等領域。凡是對安全性、循環(huán)壽命要求高,對能量密度要求次之的場景,都是其潛在市場,應用邊界不斷擴展。
壽命優(yōu)勢
擁有極長的循環(huán)壽命,電芯的循環(huán)次數(shù)可達3500次以上,甚至超過10000次。這意味著在電動汽車上可支持更長的整車使用壽命,在儲能領域可顯著降低全生命周期的度電成本。命是其經(jīng)濟性優(yōu)于其他技術路線的重要砝碼。
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