目前动力电池主要包括磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和三元锂电池。而磷酸铁锂电池支撑着中国锂离子电池材料产业的半壁江山,那磷酸铁锂电池的工作原理是怎么样的呢?磷酸铁锂电池正极由橄榄石结构的 LiFePO4 组成,负极由石墨组成,中间是聚烯烃PP/PE/PP 隔膜,用于隔离正负极、阻止电子而允许锂离子通过。
锰酸锂
有尖晶石结构和层状结构,一般常用尖晶石结构的。理论容量 148 mAh/g,实际容量在 100~120mAh/g 之间,具有容量发挥较好、结构稳定、低温性能优越和成本低廉等特点。但是其晶体结构容易畸变,造成容量衰减,循环寿命短。主要应用于一些对安全性要求较高,成本要求高,但对能量密度和循环要求较低的市场。如小型通讯设备、充电宝、电动工具和电动自行车、特殊场景(如煤矿)。
磷酸铁锂
一般具有稳定的橄榄石骨架结构,放电容量可以达到理论放电容量的95%以上,安全性能优异,对于过充的承受力很好,循环寿命长,并且价格低廉。但其能量密度限制难以解决,而电动汽车用户却不断提升续航需求。
磷酸铁锂正极材料在应用的时候体现了良好的热稳定性能、安全可靠性、低碳环保性,是大型电池模块的首选正极材料。但是磷酸铁锂正极材料的堆积密度较低、体积能量密度不高、应用范围有限。针对磷酸铁锂正极材料的应用局限,相关人员可以通过在其中掺杂高价金属阳离子、表面包覆导电材料的方法来提升这种材料的电导率。经过一段时间的发展,磷酸铁锂正极材料逐渐发展成熟,被人们广泛的应用在多个领域,比如电动汽车领域、电动自行车领域、移动电源设备、储能电源领域等。