安全穩定環保高效 比亞迪鐵電池技術解析

　　【太平洋汽車網 技術頻道】隨著汽車工業的快速發展，化石能源在不斷減少的同時汽車尾氣給環境帶來的污染也越來越嚴重。全球各大汽車企業不斷推出自己的新能源動力車，比如天然氣，氫能源，燃料電池等。在目前的燃料電池技術中，有一種新的電池技術——鐵電池技術。

體驗讀圖模式

　　目前國內外研究的鐵電池有高鐵電池和鋰鐵電池兩種。高鐵電池是一種以合成穩定的高鐵酸鹽(K2FeO4、BaFeO4等)作為高鐵電池的正極材料制作的新型化學電池；而鋰鐵電池主要是磷酸鐵鋰電池，比其他一次電池（俗稱干電池，是放電后不能再充電使其復原的電池）電壓高0.2-0.4V，而且放電平穩、無污染、安全、性能優良。

【ET-Power鐵電池】

● 什么是磷酸鐵鋰電池?

　　磷酸鐵鋰電池的全名應是磷酸鐵鋰鋰離子電池，簡稱為磷酸鐵鋰電池，是用磷酸鐵鋰(LiFePO4)材料作電池正極的鋰離子電池，是2002年后推出的產品，是鋰離子電池家族的新成員。 

【磷酸鐵鋰電池】

● 磷酸鐵鋰電池有什么特點?

　　磷酸鐵鋰電池是一種可充電電池，在容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環性能、電化學穩定性能、使用中安全性能、工作溫度范圍寬、對環境無污染這些性能要求上都不錯，特別在大放電率放電(5～10C放電)、放電電壓平穩上、安全上(不燃燒、不爆炸)、壽命上(循環次數)、對環境無污染上是最好的，是目前最好的大電流輸出動力電池。比亞迪在第九屆高交會前夕宣布“全球第一款可以用于汽車充電的鐵電池已經在深圳誕生”，但據同濟大學汽車學院副院長李理光透露“比亞迪的‘鐵電池’就是磷酸鐵鋰電池”。

　　磷酸鐵鋰電池的內部結構如圖所示。左邊是橄欖石結構的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)組成的電池負極，由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質，電池由金屬外殼密閉封裝。 

【磷酸鐵鋰電池的內部結構】

　　磷酸鐵鋰電池在充電時，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移；在放電過程中，負極中的鋰離子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來回遷移而命名的。

【磷酸鐵鋰電池充放電過程】

● 磷酸鐵鋰電池性能與其他電池性能的比較

　　說明：不同工廠生產的磷酸鐵鋰動力電池在各項性能參數上會有一些差別；另外，有一些電池性能未列入，如電池內阻、自放電率、充放電溫度等。

　　通過比較可知，磷酸鋰鐵電池能高效率輸出。標準放電為2C、連續高電流放電可達10C，瞬間脈沖放電(10S)可達20C；電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；有較好的循環壽命，經500次循環，其放電容量仍大于95%；可快速充電，并且對環境無污染。

 
【磷酸鐵鋰電池有良好的使用性能】

● 磷酸鐵鋰電池有什么優勢?

　　磷酸鐵鋰電池是用來做鋰離子二次電池(又稱為充電電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池)的，現在主要方向是動力電池，相對NI-H，Ni-Cd 電池有很大優勢。

　　安全 磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中最好的。當然它和其它磷酸鹽的安全性能也基本一樣，用磷酸鐵鋰做電池，絕對不用擔心爆炸問題的存在。 

【深圳5·26交通事故中燒毀的比亞迪e6純電動車】

　　穩定性高 包括高溫充電的容量穩定性好，儲存性能好等。這點是最大的優點，在所有知道的材料中，也是最好的。

　　綠色環保 對于干電池的污染相信各位在小學《自然》課本中就早已知道。鉛酸電池中存在著大量的鉛，在其廢棄后若處理不當，將對環境夠成二次污染。但是磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無毒(SGS認證通過)，無污染，符合歐洲RoHS規定，為絕對的綠色環保電池證。

　　價格便宜 目前市場上的鋰離子電池正極材料主要是氧化鈷鋰(LiCoO2)，另外還有少數采用氧化錳鋰(LiMn2O4)及氧化鎳鋰(LiNiO2)作正極材料的鋰離子電池，一般將后兩種正極材料的鋰離子電池稱為“鋰錳電池”及“鋰鎳電池”。采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。 

　　由此比較可見采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。

● 磷酸鐵鋰電池也有其缺點

　　例如低溫性能差，正極材料振實密度(指在規定條件下容器中的粉末經振實后所測得的單位容積的質量)小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優勢。而用于動力電池時，磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣，需要面對電池一致性問題。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過2000次，但電池組的壽命會大打折扣，有可能是500次。因為電池組是由大量單體電池串并而成，電池組整體壽命取決于壽命最短的那顆電池。

　　所以，只有在電池性能高度一致時，壽命發揮才能接近單體電池的水平。

　　總結：比亞迪作為全球最先實現磷酸鐵鋰電池產業化的車企之一，最先將磷酸鐵鋰電動車投放市場，300臺e6出租車和200臺K9大巴兩年多的成功運營，使電池的性能優勢得到了充分的證明。在新能源動力車的道路上希望比亞迪走的越來越好。

相關文章：

百公里加速6.9s 詳解比亞迪新混合動力車
//www.yuyouke.com/tech/230/2307378.html 

節能高效 淺談比亞迪DMⅡ代雙模技術
//www.yuyouke.com/tech/233/2332097.html