磷酸鐵鋰電池主要成分構成有哪些?
磷酸鐵鋰電池作為一種新型的鋰離子電池,也是國內外比較認可的動力電池,近年來逐漸受到廣泛的關注和應用。那么,到底磷酸鐵鋰電池主要成分構(gou)成是怎樣的(de)呢?在本(ben)文(wen)中,我(wo)們(men)(men)來了解(jie)一下磷酸鐵(tie)鋰電池的(de)成分以及它們(men)(men)各自的(de)特(te)點。
一、正極材料
磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰電池的(de)正(zheng)極材(cai)料(liao)是(shi)磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰(LiFeP04)。這是(shi)一種離子(zi)型材(cai)料(liao),具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)耐高(gao)溫特性(xing)(xing)(xing)、穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)和安全性(xing)(xing)(xing)。相比于(yu)其(qi)他正(zheng)極材(cai)料(liao),磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰在(zai)充電和放(fang)電過程中(zhong)不(bu)會產(chan)生氧氣,同時還具(ju)有(you)比較高(gao)的(de)比能(neng)量密(mi)度,使得磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰電池在(zai)局部電荷和放(fang)電時表(biao)現出更好的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。
二、負極材料
磷酸(suan)鐵鋰(li)電池(chi)的(de)(de)(de)負極材(cai)(cai)料是(shi)類(lei)石墨(mo)烯(xi)材(cai)(cai)料,例如乙烷基石墨(mo)烯(xi)(EG)和(he)二(er)甲基烯(xi)酸(suan)丙(bing)酯(DMA)。這(zhe)些材(cai)(cai)料具(ju)有(you)較高(gao)的(de)(de)(de)比容(rong)(rong)量和(he)能量密度,同時卻很容(rong)(rong)易引起電池(chi)內部的(de)(de)(de)氧(yang)氣生成(cheng)及積累,影響電池(chi)的(de)(de)(de)安全性(xing)能和(he)壽命。因(yin)此(ci),在實際生產中(zhong),也有(you)一些磷酸(suan)鐵鋰(li)電池(chi)使用鋰(li)鈦合金作為負極材(cai)(cai)料,因(yin)為鋰(li)鈦合金具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)安全性(xing)和(he)熱穩定(ding)性(xing),可有(you)效避免(mian)這(zhe)些問題,但相應的(de)(de)(de)成(cheng)本也會更高(gao)。
三、電解液
磷酸(suan)(suan)鐵鋰電(dian)池(chi)的(de)電(dian)解(jie)液(ye)(ye)一般是以(yi)有機溶劑(ji)為(wei)基礎,加入LiPF6等鹽類混合(he)而成的(de);或者采用無機電(dian)解(jie)質的(de)電(dian)解(jie)液(ye)(ye),例如磷酸(suan)(suan)鐵鋰電(dian)池(chi)所(suo)采用的(de)磷酸(suan)(suan)鹽電(dian)解(jie)質、碳(tan)酸(suan)(suan)鋰電(dian)解(jie)質等。這些(xie)電(dian)解(jie)液(ye)(ye)的(de)缺點(dian)是不耐高(gao)溫、易燃、有揮發(fa)性(xing)以(yi)及環境不友好(hao)。因此,在(zai)未來(lai)磷酸(suan)(suan)鐵鋰電(dian)池(chi)的(de)研(yan)發(fa)和(he)應用中,無機電(dian)解(jie)液(ye)(ye)或生(sheng)物酸(suan)(suan)鹽電(dian)解(jie)液(ye)(ye)的(de)使用,將是一種越(yue)來(lai)越(yue)被關(guan)注(zhu)的(de)發(fa)展方向。
四、隔膜
磷酸(suan)(suan)鐵鋰電池所使用的(de)(de)(de)隔膜(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)一般為聚(ju)烯(xi)烴(jing)材(cai)(cai)料(liao)(liao),例(li)如聚(ju)乙烯(xi)(PE)、聚(ju)丙烯(xi)(PP)等。這些(xie)隔膜(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)具(ju)有(you)較(jiao)好的(de)(de)(de)熱穩定性(xing)(xing)(xing)、電學(xue)性(xing)(xing)(xing)能和(he)短(duan)路保護(hu)特(te)性(xing)(xing)(xing),因此在磷酸(suan)(suan)鐵鋰電池中(zhong)(zhong)廣泛應用。同(tong)時,也有(you)一些(xie)新(xin)型的(de)(de)(de)隔膜(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)在磷酸(suan)(suan)鐵鋰電池的(de)(de)(de)應用中(zhong)(zhong)被推廣,例(li)如陶(tao)瓷隔膜(mo)(mo)、納米纖維隔膜(mo)(mo)等,它們(men)具(ju)有(you)更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)熱穩定性(xing)(xing)(xing)和(he)耐高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能,有(you)望在未來成為制備高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)能磷酸(suan)(suan)鐵鋰電池的(de)(de)(de)新(xin)型隔膜(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。
總(zong)之,磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)(li)電(dian)池(chi)的(de)(de)成分主要(yao)包括正極材(cai)料、負(fu)極材(cai)料、電(dian)解液和(he)(he)隔(ge)膜,這些組(zu)成部分的(de)(de)優缺點不同,在實際應(ying)(ying)用中需要(yao)選用相應(ying)(ying)的(de)(de)成分,以滿足電(dian)池(chi)的(de)(de)電(dian)學性(xing)能(neng)、安全性(xing)能(neng)和(he)(he)經濟(ji)性(xing)等方面(mian)的(de)(de)要(yao)求。隨著人(ren)們對于新能(neng)源(yuan)的(de)(de)需求不斷提升,磷酸(suan)(suan)鐵鋰(li)(li)電(dian)池(chi)作(zuo)為一種(zhong)高(gao)性(xing)能(neng)、高(gao)安全性(xing)的(de)(de)電(dian)池(chi),將(jiang)會(hui)廣泛應(ying)(ying)用于電(dian)動汽車、儲能(neng)系統和(he)(he)太(tai)陽能(neng)發電(dian)裝置等領域,為人(ren)們帶來更(geng)加(jia)便捷、綠色、經濟(ji)的(de)(de)生活方式(shi)。





