霍克磷酸铁锂电池知识

磷酸铁锂电池常识 第1篇 磷酸铁锂电池常识大全 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极资料的锂离子电池。锂离子电池的正极资料有许多种，首要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元资料、磷酸铁锂等。其间钴酸锂是现在绝大多数锂离子电池运用的正极资料，而其它正极资料由于多种原因，现在在商场上还没有许多出产。磷酸铁锂也是其间一种锂离子电池。从资料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌进程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的，现在首要方向是动力电池，相对NI-H、Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电功率，相对高一些。在 88%-90%之间。而铅酸电池约为80%。 磷酸铁锂电极资料首要用于各种锂离子电池，自1996年日本的NTT初次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极资料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学研讨群也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该资料受到了极大的注重，并引起广泛的研讨和敏捷的开展。与传统的锂离子二次电池正极资料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2比较，LiMPO4 的原物料来历更广泛、价格更低廉且无环境污染。 磷酸铁锂电池*构造 正极：正极物质在磷酸铁锂离子蓄电池中以磷酸铁锂(LiFePO4)为首要质料; 负极： 负极活性物质是由碳资料与粘合剂的混合物再加上有机溶剂调和制成糊状，并涂覆在铜基体上，呈薄层状散布; 隔阂板： 称为隔板或称阻隔阂片，其功用起到封闭或阻断通道的作用，一般运用聚乙烯或聚丙烯资料的微多孔膜。所谓封闭或阻断功用是电 池呈现反常温度上升时堵塞或阻断作为离子通道的细孔，使蓄电池中止充放电反响。隔阂板能够有用避免因内、外部短路等引起的过大电 流而使电池发生反常发热现象。 PTC 元件：在磷酸铁锂电池盖帽内部，当内部温度上升到必定温度时或电流增大到必定控制值时，PTC 就起到了温度稳妥丝和过流稳妥的 作用，会自动拉断或断开，然后构成内部断路。这样电池内部中止了 作业反响，温度降下来。确保了电池的安全运用(两层稳妥)。 安全阀：为了确保磷酸铁锂电池的运用安全性，一般经过对外部电路 的控制或许在磷酸铁锂电池内部设有反常电流堵截的安全设备。即便 这样，在运用进程中也有或许其他原因引起磷酸铁锂电池内压反常上 升，这样，安全阀释放气体，以避免蓄电池决裂或爆开。安全阀实践 上是一次性非修正式的决裂膜，一旦进入作业状况，维护蓄电池使其 中止作业，因而是蓄电池的最后的维护手法。 磷酸铁锂电池*原理 电池充电时，正极资猜中的锂离子脱出来，经过电解液，穿过隔阂进入到负极资猜中;电池放电时，锂离子又从负极中脱出来，经过电解液，穿过隔阂回到正极资猜中。(注：锂离子电池便是因锂离子在充放电时来回搬迁而命名的，所以锂离子电池又称“摇椅电池” 磷酸铁锂电池*优势 磷酸铁锂动力电池七大优势: 一、超长寿数，长寿数铅酸电池的循环寿数在300次左右，最高也就500次，而山东海霸动力集团有限公司出产的磷酸铁锂动力电池，循环寿数到达2000次以上，规范充电(5小时率)运用，可到达2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1—1.5年时刻，而磷酸铁锂电池在相同条件下运用，将到达7-8年。归纳考虑，功用价格比将为铅酸电池的4倍以上。 二、运用安全，磷酸铁锂完全处理了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题，钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会发生爆破对消费者的生命安全构成威胁，而磷酸铁锂以经过严厉的安全测验即便在最恶劣的交通事故中也不会发生爆破。 三、可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充溢，起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此功用。 四、耐高温，磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。 五、大容量。 具有比一般电池(铅酸等)更大的容量。5AH-1000AH(单体) 六、无回忆效应。 可充电池在常常处于充溢不放完的条件下作业，容量会敏捷低于额外容量值，这种现象叫做回忆效应。像镍氢、镍镉电池存在回忆性，而磷酸铁锂电池无此现象，电池不管处于什么状况，可随充随用，无须先放完再充电。 七、绿色环保。该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属)，无毒(SGS认证经过)，无污染，契合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证。铅酸电池中却存在着许多的铅，在其废弃后若处理不妥，将对环境够成二次污染，而磷酸铁锂资料不管在出产及运用中，均无污染。因而该电池又列入了“十五”期间的“863”国家高科技开展方案，成为国家要点支撑和鼓舞开展的项目。跟着我国参加WTO，我国电动自行车的出口量将敏捷增大，而现在进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电池.可见与传统电池比较，磷酸铁锂电池只在价格方面处于必定下风，其他各项方针显着占据优势。但假如考虑电池寿数，磷酸铁锂电池的价格却是最低的。磷酸铁锂除了振实密度、克容量两个方针略有缺乏，其他各项方针均占很大优势，尤其是在循环功用、环保性、安全功用、质料本钱及运用范畴方 磷酸铁锂电池*下风 磷酸铁锂电池也有其缺陷：例如低温功用差，正极资料振实密度小，等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池，因而在微型电池方面不具有优势。而用于动力电池时，磷酸铁锂电池和其他电池相同，需求面临电池一致性问题，以下具体剖析： 1、导电性差、锂离子涣散速度慢。高倍率充放电时，实践比容量低，这个问题是限制磷酸铁锂工业开展的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大规模的运用，这是一个首要的问题。 2、振实密度较低。一般只能到达0.8-1.3，低的振实密度能够说是磷酸铁锂的很大缺陷，这决议了它在小型电池如手机电池等没有优势，所以其运用规模受到必定程度的限制。即便它的本钱低，安全功用好，安稳性好，循环次数高，但假如体积太大，也只能小量的取代钴酸锂。但这一缺陷在动力电池方面不会杰出。因而，磷酸铁锂首要是用来制作动力电池。 3、一致性问题严峻。单体磷酸铁锂电池寿数现在超越2000次，可是制作出来的电池一致性不佳，然后影响到电池组的运用功用和全体寿数，因而运用在动力轿车上存在必定妨碍。 4、磷酸铁锂电池低温功用差。磷酸铁锂资料的固有特色，决议其低温功用劣于锰酸锂等其他正极资料。一般状况下，关于单只电芯，其0℃时的容量坚持率约 60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。这样的低温功用显然不能满意动力电源的运用要求。 5、制作本钱高。磷酸铁锂具有安全性、环保性、循环次数高级长处是毋庸置疑的，但现在的制作本钱相对铅酸电池、锰酸锂电池要高，其首要原因是： 1)资料物理功用和其他锂电资料相差较大，其粒度小，振实密度小，比外表积大，资料的加工功用不好，涂敷量低，导致电池本钱添加; 2)磷酸铁锂电池只需 3.2V，比其他的锂电低20%左右，单体电池要多用20%，导致电池组本钱上升较多。 跟着技能的开展，磷酸铁锂资料上的这些缺陷正在逐步得到处理，其性价比也逐步得到进步，运用规模也逐步扩展，咱们信任，磷酸铁锂电池技能现已进入一个飞速开展阶段，正在带动整个工业从商场的培育导入期进入一个高速添加阶段。 磷酸铁锂电池*功用及运用 电动车动力电池首要有四种：铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池和锂动力电池，其间，前三种电池由于电池寿数短，并没有被广泛运用，未来将会逐步退出历史舞台。锂动力电池尽管功用优势显着，可是由于所用电极资料体系不同，致使其功用又有着千差万别，研讨较为老练的正级资料钴酸锂，由于其安全性较差，底子上不具有制作大容量高功率动力电池的或许性。 而磷酸铁锂电池，具有循环寿数长、结构安稳、安全功用好、本钱低廉等许多优势，而且磷酸铁锂资料无任何有毒有害物质，不会对环境构成任何污染，被国际公以为绿色环保电池资料。国内外电池技能研讨专家遍及指出，磷酸铁锂电池作为动力型电源，必将成为铅酸、镍氢及锰、钴等系列电池最有远景的代替品。 正是由于相对其他几种电池，磷酸铁锂电池具有无与伦比的优越性，国内外车企都看到了磷酸铁锂电池的应运潜力，纷纷将磷酸铁锂电池运用于电动车中。磷酸铁锂的研制开端时刻，国内外几乎同步，而量产速度我国乃至超越海外。据了解，截止2011年，比亚迪作为全球最早完成磷酸铁锂电池工业化的车企之一，已在惠州市现已出资总计12.01亿元资金，用于磷酸铁锂电池基地建设，并最早将磷酸铁锂电动车投放商场，使电池的功用优势得到了充分证明。国家电网上海公司担任人评价说：“与其他电动车企业比较，比亚迪的电动车运转最安稳，运转功率也最高。” 锂离子动力电池的功用首要取决于正负极资料，磷酸铁锂作为锂电池资料是近几年才呈现的事，国内开宣布大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全功用与循环寿数是其它资料所无法比较的，这些也正是动力电池最重要的技能方针。1C充放循环寿数达2000次。单节电池过充电压30V不焚烧，穿刺不爆破。磷酸铁锂正极资料做出大容量锂离子电池更易串联运用。以满意电动车频繁充放电的需求。具有无毒、无污染、安全功用好、原资料来历广泛、价格便宜，寿数长等长处，是新一代锂离子电池的抱负正极资料。 本项目归于高新技能项目中功用性动力资料的开发，是国家“863”方案、“973”方案和“十一五”高技能工业开展规划要点支撑的范畴。 锂离子电池的正极为磷酸铁锂资料，其安全功用与循环寿数有较大优势，这些也正是动力电池最重要的技能方针之一。1C充放循环寿数可做到2000次，穿刺不爆破，过充时不容易焚烧和爆破。磷酸铁锂正极资料做出大容量锂离子电池更易并串联运用。 磷酸铁锂电池*电池安全问题 磷酸铁锂电池相同有危险性。由于，磷酸铁锂也是一种锂离子电池。从资料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌进程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。 而锂的化学性质十分活泼，很容易焚烧，当电池充放电时，电池内部继续升温，活化进程中所发生的气体膨胀，电池内压加大，压力到达必定程度，如外壳有伤痕，即会决裂，引起漏液、起火，乃至爆破。 从技能理论来看，磷酸铁锂电池，对电池的，起火，爆破，等危险性有小部分的改进，但很不完全，危险性相同杰出。 在各种状况下，电池，外部短路，内部短路，过充。电池，都存在发生危险的或许。 磷酸铁锂电池*运用常识 一、锂离子电池充电 1、对锂离子电池充电，应运用专用的锂离子电池充电器。 2、锂离子电池充电选用“恒流/恒压”办法。 3、充电电压：最大充电电压是4.2V*n(n：串联电池数) 4、充电电流：引荐的充电电流0.5C(如标称容量为1500mAh的电池，充电电流0.5*1500=750mAh) 5、充电温度：电池应在0°C—45°C规模内进行充电。 二、锂离子电池放电 1、放电电流：放电电流应该在1.0C或更小。(假如您期望用大于1.0C的电流对电池放电，请与咱们联络) 2、放电温度：电池应在-20°C到+60°C温度规模内进行放电(作业)。 3、放电中止电压：电池的放电中止电压不该小于2.5V*n(n：串联电池数)。电池过放会使电池寿数缩短，严峻时会导致电池失效。 磷酸铁锂电池*储存办法 电池可储存在环境温度为-5°C—35°C，相对湿度不大于75%的清洁、枯燥、通风的室内，应避免与腐蚀性物质接触，远离火源及热源。电池电量坚持标称容量的30%到50%。引荐储存的电池每6个月充电一次。 磷酸铁锂电池*商场剖析 磷酸铁锂质料 磷酸铁锂资料质料职业归于资源性职业，全球各地的锂资源底子已为各大公司圈地所占，咱们以为在锂资源职业对危险出资现已失去战略性进入的价值。磷源化合物归于传统的化工耗费品，现已具有十分老练的供货商。相对而言，高质量的铁源化合物国内暂无占有绝对优势的供货商，存在必定的出资机会，出资者能够重视深圳硕田科技，合肥亚龙等在这一范畴领先的企业。 国内磷酸铁锂正极资料厂商状况 现在国际上磷酸铁锂资料闻名的厂商首要是美国A123、加拿大的Phostech以及美国Valence。这些厂商都现已开展出十分老练的量产技能，其间最大的产能5000吨/年以上。我国企业从2001年就接连发起磷酸铁锂资料开发，历经6年时刻，北大先行终在2007年突破了磷酸铁锂从实验室技能到中试出产技能的一系列技能及工程问题，并在完善相关工艺进程中，使得磷酸铁锂电池的安全性得到了较大程度的进步与确保，奠定了磷酸铁锂产品系列化和规模工业化的基础。总体来看，国内对磷酸铁锂的技能研制水平及工业化程度与国际底子同步。在产能方面我国的资料供货商与国外大厂差不多，售价比国外要低，但资料加工功用和安稳性略逊一筹。现阶段全国约有50多家电池资料出产厂商，其间真实进入工业化批量出产的仅有天津斯特兰、北大先行、苏州恒正等十余家。尽管真实具有供货才能的企业为数不多，但标明我国企业抓住了此次锂电池开展机遇，使我国锂电在动力电池的工业化走在国际前列。能够看出，国内一切磷酸铁锂资料厂家的产品均各有优缺陷，没有一家厂家在技能上绝对的优势，也未有厂家能大规模的量产。 锂电池电解液厂家状况 归纳来说，锂电池电解液是个需求量大，毛利率较高的部分，具有巨大的出资价值，现阶段国内商场上，江苏国泰华荣、珠海赛纬电子、天津金牛等公司具有必定的优势。国泰华荣是江苏国泰控股的一家以有机硅资料、锂电池资料为开展方向的国家要点高新技能企业。公司配备技能、出产规模、技能水平和商场占有率在国内均处于领先地位。其电解液产品包含一次锂电池电解液、二次锂离子电池电解液、动力电池电解液和超级电容器电解液等。2008年公司电解液年产能到达3000吨，产能在国内排名榜首，占国内30%商场份额，在全球排名第五位。 磷酸铁锂电池常识 第2篇 一、技能规范状况： 一、概述 1、本技能要求为江西**通讯集团上饶分公司后备电源投标文件技能规范书。 2、本技能规范书的编制依据是依据我国信息工业部“通讯局(站)电源体系的总技能要求”等有关规定编制。 3、参与选型及报价的设备有必要契合本技能规范书的要求，如相关要求低于本技能规范书的要求应论说其理由。 4、投标方有必要对一切供货质量和服务质量担任，即：确保一切供货契合技能要求、服务质量要求、交货验收要求、价格规定要求。 5、投标方有必要对本技能规范书的每一款做出明晰答复，并给出详细的技能数据和方针。 6、投标方应详尽叙说所引荐产品的其它技能功用。出产商应具有完善的检测手法及相应的检测设备。 7、投标方以中文书面形式供给设备的全套技能文件及文件清单。供给的技能文件数量为2套纸质文件和1套电子文档。技能文件内容要与供给的设备一致，因投标设备软硬件修正而导致文件的任何修正，厂商应供给修正或补偿的印刷文件。一切的文件均应有简洁明了的名称和编号，各种文字阐明应通俗易懂，一切图纸和图形符号等均应规范化。投标方应供给设备阐明书、企业内部检测规范、通讯协议、设备、维护和操作手册等。供给产品检验陈述、产品合格证。 8、设备阐明书包含设备作业原理、技能功用、功用、方针、结构（容量、标准和分量）、接线及控制原理图、设备牢靠性方针等。设备、维护和操作手册包含设备手册、维护操作手册、备品备件清单等。 9、投标方担任供给设备及一切附件的供应、运送，在开通、调试及 验收直至交付运用的进程中供给免费技能指导、人员培训以及设备设备及相应保修。 10、本投标文件解说权归于江西**上饶分公司。 二、规模 1、本次投标的设备为以铁锂电池作为后备电池的后备电源体系，包含如下设备： ①磷酸铁锂电池组（磷酸铁锂电池组容量为50AH；具有电池办理体系BMS功用）。铁锂电池采取壁挂办法设备。②交直流一体化UPS电源。 ③壁挂式机柜、防雷模块、空开。 2、本技能规范适用于为完成各类小功率通讯终端设备的远程供电的通讯誉中止型电源。其首要负载包含微蜂窝、WLAN设备、光纤通讯网络设备、室内散布体系以及室外边沿站、射频拉远等。 三、体系首要技能方针 首要技能功用方针：  作业温度：-20℃～+60℃（注：作业温度规模内，电池外观应无变形、无爆裂等现象） 储存温度规模：-25℃～+60℃  相对湿度：≤ 85%  大气压力：70KPa～106Kpa  作业电压：-48V～-56V  音频噪音：<55dB（设备正面1米处） 四、设备功用如下： 电池组（磷酸铁锂电池组）： 1、蓄电池容量为50AH，每组-48V电池组内有必要有15或16节单体电池组成，具有电池办理体系BMS功用。 电池自维护：具有电池自动均衡功用；产品应具有监控功用，具有RS232或RS485接口，可接入买方的动力环境监控体系。投标方应免费供给相关监控协议。 充放电自动办理：监控单元自动丈量电池的充放电电流并对电池 进行浮充和均充办理； 2、电池组在环境温度-20℃～60℃条件下运用： ——充电环境温度：0℃～55℃； ——放电环境温度：-20℃～60℃。 3、电池组功用一致性 电池组内各电池应为同一厂家出产、结构相同、化学成分相同的产品，且契合下列要求： a)电池组内各完全充电电池之间的静态开路电压最大值与最小值的差值应不大于0.05V； b)电池组进入浮充状况24h后各电池之间的端电压差应不大于0.20V； c)电池组放电时，各电池之间的端电压差应不大于0.25V； d)电池组内各电池之间容量最大值、最小值与均匀值的差值应不超越均匀值的±1％。 4、充电限制 电池的均充充电电压限制规模为（3.55～3.60）V，电池的浮充充电电压限制规模为（3.35～3.40）V。 5、磷酸铁锂电池的循环寿数应不小于2000次。 6、电池组在网浮充运用寿数，不该低于10年。 7、保修期为5年。 8、功用要求：不爆破，不起火。过充电安全特性 蓄电池充电后，在（25±5）℃条件下放置 1h。在（25±5）℃条件下以 5000mA 单体电池电流充电至 5V。 功用要求：不爆破，不起火。高温安全特性 将蓄电池置于（130±2）℃恒温箱里，并保温 30min。 功用要求：不爆破，不起火 跌落安全特性 蓄电池充电后，在（25±5）℃条件下放置 1h 后，在（25±5）℃ 条件下，自 4 米高处跌落至木板上。功用要求：不爆破，不起火。外部短路： 电池短路时蓄电池应不爆破、不焚烧。 外部影响 蓄电池在针刺、揉捏、撞压、坠落等状况下，电池应不爆破、不 焚烧。 9、电池外观要求 1、电池外表应清洁、无锈蚀、无划痕、无变形及机械损害，无漏液现象，接口触点无锈蚀； 2、电池外表应有有必要的产品标识，并标明出产日期，产品标识，印刷明晰，且标识清楚，不易脱落； 3、蓄电池的正、负极端子及极性应有显着标记，外表光泽，无飞边毛刺、凹凸不平等缺陷，外表抛光钝化处理，便于衔接，端子标准应契合制作商产品图样； 4、蓄电池的通讯接口、电源接口等应有明晰的中文标识并契合制作商产品图样； 5、蓄电池的外形标准应契合制作商产品图样或文件规定； 6、应选用先进的衔接紧固办法，确保蓄电池组内部单体电池之间衔接的牢靠性。 7、如并联电池组，蓄电池间的衔接电缆应选用铜质电缆，电缆线径应满意安全载流量的要求。 10、维护功用 10.1过充电维护 电池组具有过充维护功用，检测到过充状况时，电池组维护体系 应堵截充电电路，电池组应不漏液、冒烟、起火或爆破，电压电 流吊销后，电池组能正常作业。 10.2过放电维护 电池组任何一节电芯电压小于过放维护电压（2.5V，可依据厂家 给定值调整）后，电池组维护体系能堵截放电回路。市电康复后，电池组应自动康复充电状况，并正常作业。 10.3短路维护 电池组满电状况下，电池组的正负极短路时电池组应能堵截电路，电池组应不漏液、冒烟、起火或爆破，短路吊销后电池组能正常 作业。 10.4反接维护 蓄电池的正、负极端子及极性应有显着标记，需选用插接式组织，防反接规划特性；电池组满电状况下，正负极反接时电池组维护体系能堵截电路，电池组应不漏液、冒烟、起火或爆破，反向电压吊销后，电池组 能正常作业。 10.5过载维护 电池组按规定充溢电后，当放电电流到达过载维护电流值时，电 池组维护体系应能堵截电路，电池组应不漏液、冒烟、起火或爆 炸，过载吊销后，电池组能正常作业。 10.6温度维护 温度到达维护点规模（要求高于60度，投标方应供给具体的数据） 时，电池组应堵截电路(电池组内部BMS元器材高温维护在外)，温度到达康复点规模时，电池组应自动康复作业；整个进程电池 组应不漏液、冒烟、起火或爆破。 环境牢靠性 产品应具有杰出的温度适应性，当温度、湿度发生较大改变时，产品的功用应不受影响。产品应供给详细的阐明。 11、电池质料 电池正极资料为磷酸亚铁锂。 12、检测陈述 产品供货商所供给相关产品，应供给经国家权威检测组织出具的检测陈述 13、常识产权 投标人应供给所具有的与投标产品相关的核心资料技能及出产工艺的技能专利证明资料。 14、环境维护认证 投标人供给的磷酸铁锂电池组出产应契合国家相关环保要求，并能供给国家环保组织出具的环评证书。 15、安全认证 投标人供给的磷酸铁锂电池组应安全牢靠，可出具CE、AOV、SGS等权威组织颁发的安全认证。 交直流一体化UPS电源 1、沟通输入 输入电压规模：220V±20%； 输入侧防雷：输入侧应供给牢靠的雷击浪涌维护设备（差模共模全维护模式），差模20KA，共模最大40KA防护才能的过电压防护设备。 2、沟通输出 输出电压：220V±20%，输出频率：50Hz±4%。 供电模式：市电优先作业模式，市电、逆变切换时刻≤6ms 3、直流输出 输出电压：-40V～-57.6V 输出电流：0～15A 4、选用交直流一体化电源，预留直流输出口（直流负载400W以上），需求能一起供给-48V（-40V～-57.6V）直流及220V（85％～110％）沟通输出，沟通输出功率不小于600W。在一个全体的柜体内完成整流模块、配电及防雷、逆变器、蓄电池（50AH铁锂铁池）的集成。 5、环境要求 a)5.1正常作业条件 i.设备应在下述条件下接连作业 ii.iii.i.ii.iii.环境温度：-10℃～+55℃。相对湿度：≤95％。温度：-20℃～+60℃； 振动：振幅为0.35mm，频率10-55Hz（正弦扫描），3个冲击：峰值加快度150m/s2，继续时刻11ms，3个方向各b)5.2储存运送环境及轰动与冲击要求 方向各接连5个循环。接连冲击3次。 6、维护功用 a)输出短路维护 输出负载短路时，UPS应立即自动封闭输出，一起宣布光告警。b)输出过载维护 输出负载超越UPS额外负载时，应宣布光告警；超出过载才能时，UPS应自动关断输出。c)电池电量低维护 当UPS在电池逆变作业时，电池电压降至维护点时宣布光告警，宣布告警后中止供电。d)过温维护 UPS机内运转温度过高时，宣布过温毛病告警信息及光告警，UPS应自动关断输出。 e)输出过、欠压维护 UPS输出电压超越过、欠压设定值时，宣布光告警，UPS应自动关断输出。 f)自动维护功用 体系应具有输入过欠压、输出过欠压、过流、短路、过温自动维护功用，以上维护除输出过压外均应具有自动康复功用。g)电扇毛病告警 电扇毛病中止作业时，应宣布光告警。 7、电池供电输出功率：≥85%，市电供电输出功率：≥98% 8、交直流一体化UPS电源保修期为2年。 机柜： a)设备/维护方便，供给设备配件，满意壁挂设备要求； b)机柜有必要满意防水、防尘、防锈、防盗和散热功用； c)机柜面板上有必要印制有电危险标识； 五、标志、包装、运送和储存 1、标志：设备外表恰当位置应装有产品铭牌； 2、包装：设备的包装应契合GB3873－83 的规定。 3、运送：设备包装后能适用轿车、火车等办法运送，并能确保不受损坏。 磷酸铁锂电池自放电检测工艺研讨 第3篇 现在国际通用的丈量办法是:将电池充溢电后,在常温状况下放置28d或在高温状况下放置7d,然后经过丈量电池的剩下电量的办法来评估电池自放电的巨细。 传统自放电的丈量办法需很长的测验时刻,关于科研是比较实践和准确的办法,但其出产时刻过长,而且占用许多的流动资金和大面积出产场地,直接影响到出产和交货,构成较大的糟蹋,严峻影响电池企业和科研单位的经济效益[3]。衡量自放电的另一个重要的方针K值=△OCV/△t,K值的核算办法简便、误差小。 本文研讨了一种快速磷酸铁锂电池自放电检测工艺。经过对锂电池不同荷电状况下电池容量与开路电压的原理性研讨,在不同荷电状况下不一起刻电压测验研讨,研讨了一种锂电池快速自放电检测工艺,经过研讨自放电特性,可经过简单快速的办法判别磷酸铁锂电池自放电功用,并进行电池分选,确保电池功用的一致性[4]。 1 实验 1.1 原理研讨 锂电池不同荷电状况(SOC)对应不同开路电压(OCV),对SOC与OCV联系进行研讨剖析,发现SOC与OCV存在对应联系,在2%~8%、10%~20%、20%~35%SOC存在拟合线性联系,荷电状况越小对应电压斜率越大,40%~90%SOC对应电压斜率最小,荷电状况与开路电压联系图如图1所示。 1.2 实验办法 1.2.1 开路电压。 电池充电完毕后电池压降较快,原因是电池充电进程中的极化,构成充电电压高于电池实践电压,称为超电势,在静置一段时刻后电压回归至电池本身电压。 选用100Ah类型电池,取5支电池,电池分容后运用0.2C充电SOC至5%,接连采集20h内电压。电池在4h内为去极化进程,4~10h电压改变缓慢,10~20h电压趋于安稳,如图所示。 1.2.2 荷电状况。 选用100Ah类型电池,取90支电池分成3组,每组30支电池,别离叫A组、B组与C组,电池分容完毕后,各单体电池之间容量误差小于等于0.5Ah,运用0.3C电流将电池循环3次,使电池体系安稳。 将A组电池运用0.2C荷电状况调整至5%,B组电池运用0.2C荷电状况调整至15%,C组电池运用0.2C荷电状况调整至30%,别离测验A组、B组和C组充电后12、24、36h以及2、3、4、6、8、12D和28D电压。核算比照每组实验电池测验电压差值与存储28D容量丢失。 依据电池测验可挑选静置12h采集的电压作为OCV1,别离比照各静置阶段的电压与28D容量丢失,各阶段自放电改变趋势底子一致。电池在5%荷电状况下,在2D内就能够区别出电池自放电巨细,挑选出自放电大电池,如图3所示,故电池在较小荷电状况下,能更快速区别出电池自放电巨细,有利于电池的分选及自放电反常电池的挑选;电池在15%荷电状况下,在较短时刻内电压改变较小,电池需求12D时刻才能区别出自放电巨细电池,挑选出自放电大电池,如图4所示;电池在30%荷电状况下,12D内电池电压改变均在较小规模内,较难区别电池自放电巨细,只需较长时刻才能区别出自放电巨细,如图5所示。 2 实验验证与评论 2.1 实验验证 选用100Ah类型电池,取10支电池,运用A组电池测验办法,0.2C电流将电池荷电状况调整至5%,测验12与2D电压OCV1与OCV2,K=OCV1-OCV2,K值作为自放电测验检测规范。电池测验完成后将电池调整至满电荷电状况,依照规范常温满电28D放置,运用荷电坚持率办法测验荷电坚持率数据(见表1)。 相同选用100Ah类型电池,取10支电池,运用B组电池测验办法,0.2C电流将电池荷电状况调整至15%,测验12h与12D电压OCV1与OCV2,K=OCV1-OCV2,K值作为自放电测验检测规范。电池测验完成后将电池调整至满电荷电状况,依照规范常温满电28D放置,运用荷电坚持率办法测验荷电坚持率数据(见表2)。 相同选用100Ah类型电池,取10支电池,运用C组电池测验办法,0.2C电流将电池荷电状况调整至30%,测验12h与12D电压OCV1与OCV2,K=OCV1-OCV2,K值作为自放电测验检测规范。电池测验完成后将电池调整至满电荷电状况,依照规范常温满电28D放置,运用荷电坚持率办法测验荷电坚持率数据(见表3)。 2.2 实验评论 经过满电28D荷电坚持率自放电验证,荷电状况5%的电池,K值作为自放电测验检测规范,测验时刻2d即可将自放电大电池挑选出,K值规范大于5m V电池为对应满电荷电坚持率小,即自放电大电池。荷电状况15%的电池,测验时刻需求12D将自放电大电池挑选出,K值大于10m V电池为对应满电荷电坚持率小,即自放电大电池,该工艺测验时刻长出产周期长不适合出产运用。荷电状况30%的电池,测验时刻12D,经过自放电测验K值仍无法将自放电大电池挑选出。 3 定论 该文研讨了一种锂电池快速自放电检测工艺,经过许多自放电实验验证,电池在低荷电状况时,自放电率相对较高,可对电池自放电一致性进行快速判别,磷酸铁锂电池自放电功用,并进行电池分选,确保电池功用的一致性。 摘要：自放电是衡量锂电池的一项重要功用方针,经过对锂电池不同荷电状况下电池容量与开路电压的研讨,在不同荷电状况下不一起刻电压测验,研讨了一种锂电池快速自放电检测工艺,可经过简单快速的办法判别磷酸铁锂电池自放电功用。 要害词：磷酸铁锂电池,自放电,检测工艺 参考文献 [1]秦覃.锂电池自放电率检测体系规划与完成[D].苏州:苏州大学,2009. [2]简旭宇,吴伯荣,朱磊,等.氢镍动力电池自放电一致性研讨[J].电源技能,2007(6):491-493. [3]宋清山,陆跃洲.镉镍电池组自放电检测办法[J].电源技能,2001(5):148-149. 比亚迪磷酸铁锰锂电池 第4篇 众所周知，能量密度是调查电池功用的一个重要参数。据悉，当时比亚迪的磷酸铁锂电池的能量密度约是130Wh/kg（最抱负值），而新型磷酸铁锰锂电池的能量密度则到达156Wh/kg。具体来说，磷酸铁锂理论比容量为170mAh/g，放电渠道3.4V，资料能量密度是578Wh/kg；磷酸铁锰锂理论比容量为171mAh/g，放电渠道4.1V，资料能量密度是701Wh/kg，比前者高21%。相关于磷酸铁锂，磷酸铁锰锂正极资料具有高电压、易办理、高体积密度、高循环寿数、高安全性、低本钱和低温功用好等优势。 而比亚迪最新款的e6车型上就搭载了这一新型电池，这使得新款比亚迪e6的续航路程到达了400公里，为当时国产纯电动车续航路程之最。 观致轿车的 “无凸轮轴” 发起机观致轿车与FreeValve公司强强联手，合作研制的全新"Qamfree"发起机正式于北京国际车展亮相。全新"Qamfree"发起机最大的特色是其无凸轮轴的发起机技能，经过气动、液压或电动执行器技能（PHEA技能）来完成每一个气门的独立控制，代替了传统的凸轮轴气门控制体系。比较运用凸轮轴气门控制体系的传统发起机，该技能能够使发起机更轻盈、具有更强悍的动力输出、更低的油耗和排放量。 如此来看，该项技能假如够确保牢靠性的话，那么毫无疑问，现在发起机上的凸轮轴、油压正时调节器、正时链条、皮带或将完全退出历史舞台。而少了这些部件的发起机，其体积和分量都会得到显着的缩减，再加上这项新技能能够使每一个气门都可被独立控制，在这两方面的一起进步下，发起机的动力表现与燃油经济性将得到一个腾跃猛进的进步。 现在观致轿车的工程师们仅有要做的，便是进步这套体系的牢靠性，毕竟把一套电路板放在机房里与放在轿车的发起机邻近比较，轿车发起机邻近的高温高轰动的作业条件的恶劣程度是在一般机房的环境下完全无法比拟的。 磷酸铁锂电池常识 第5篇 在新动力轿车火爆的今日，作为动力轿车锂电池四大正极资料之一的磷酸铁锂，成了炙手可热的概念。 今年年初以来，有关磷酸铁锂电池技能专利争夺战升级的报导不断见诸报端。来自欧美的几大跨国公司称其具有磷酸铁锂电池核心技能专利，大打专利之战。不只如此，近期更有媒体报导，来自加拿大的Phostech公司与我国的电池出产企业商洽，并提出“入门费”1000万美元、每出产1吨磷酸铁锂交2500美元的苛刻要求。 专利之战好像又给这项技能添加了更为神秘的光环。然而，好像社会对磷酸铁锂过早地寄予了期望，有关专家指出，磷酸铁锂动力电池不是电动轿车动力的有用处理方案。 “不要把磷酸铁锂在电动轿车动力电池中的作用夸大了。”国家科技部973方案电动轿车储能项目首席科学家、上海交通大学马紫峰教授说，“学术界的观念以为，磷酸铁锂不或许是未来新动力轿车首要的动力电池。现在锂离子电池正极资料首要有四种，磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂以及三元资料。从单电池电压来看，磷酸铁锂比钴酸锂等资料低许多，磷酸铁锂电池的能量密度偏低，电池体系体积很大，大规模运用未必合适，还需求做更多技能论证。咱们许多企业一窝蜂争上磷酸铁锂项目，容易被外国企业钻空子。” 切忌盲目上马 近几年，新动力轿车商场正在繁荣地开展起来。数据显现，到2012年，我国将构成50万辆新动力轿车产能，以单车运用2万元电池（归纳考虑混合动力和纯电动轿车）的均匀水平测算，国内轿车动力电池商场规模可到达100亿元，适当于现在锂电池商场规模添加1倍。到2020年，新动力轿车带动的全球车用动力电池商场需求将超越2000亿元。不行否认的是，我国车用动力电池工业将迎来快速开展的黄金时机。 相对的，在炙手可热的新动力轿车商场背面，相应的电池技能也被日益提上日程。现在，我国新动力轿车研制布局呈现出纯电动车、燃料电池车和混合动力车齐头并进的局面。纯电动轿车现在商场上首要运用的电池有镍氢电池、铅酸电池以及锂电池。应该说各种技能都还不纯熟，存在一些缺陷，许多实验室和企业也还在对此不断改进。 现在从全体上来看，锂电池还存在一个安全性的问题。不管是锰酸锂仍是磷酸亚铁锂，从循环寿数、牢靠性、安全性、充放电功用来讲还存在各种缺陷。“国内最近一两年上电池项目的企业十分多，可真实突破的没有。锂电池里的五部分：正极资料、负极资料、电解液、隔阂、外包装，每一项都是很重要的，都是有核心技能的。研讨其间相同现已了不得了。”常熟市合众环保动力技能研讨所所长沙永康说。 由此，对磷酸铁锂的疯狂部分地反映了现在大多数我国企业的心态。在一项技能没有老练的前提下，不把更多的精力和金钱花在技能研讨上，而是挑选敏捷上马，这实在是糟蹋资源。 此外，现在国内锂电池的质量与国外还有很大的距离，首要是出产办法不同决议的。浙江工业大学化学工程与资料学院教授王连邦说：“我国企业机械化、自动化跟国外不同很大，许多都是手工的。一个电池还看不出来，上百个电池串联在一块，不同就十分显着。质量上的距离首要是电池的一致性。从原资料到产品，里边有十分多的工序。一批不同质量的产品都不相同。100个电池，有2个或许不是很好的。这是出产办法的问题，不是一两年能补偿的。” 沙永康也以为，不能确保一致性是很大的问题。“这种办法做手机电池是能够的，由于手机电池容量小。一个电动轿车开150公里，储电量要15千瓦时、20千瓦时的电池组，手机电池或许就1瓦时，适当于1.5万倍。咱们大部分企业选用的是机械加手工的办法，一致性程度不高。现在的成品率还十分低。” 未来技能路径 假如锂电池不能担当起未来新动力轿车的开展重任，那么谁能唱主角呢？ 尽管国内还有许多企业大力推行铅酸电池，可是由于污染高这个特色，使得这个产品并不被看好，开展时也多有无奈的感觉。“铅金属的提炼、制作电池、收回电池的进程中都有污染，只需轿车在路上跑的时候没有污染。因而不能说这是清洁动力。铅酸电池不是一个值得大力推行的技能。现在铅酸电池在我国现已有45%的产量，欧美国家会运用，可是不制作、不收回，污染在我国。”沙永康说。 相反，燃料电池是现在许多专家认准的方向，也有许多国际巨子不断在这个范畴发力。燃料电池是一种将氢气和空气中的氧经过电化学进程结组成水并发生电能的发电设备。燃料电池作业不需焚烧，无转动部件，具有能量转换功率高（实践运用功率为一般内燃机的2~3倍）、无噪声、运转寿数长、牢靠性高、维护性好等长处；它的仅有产品是水，真实契合清洁、可再生要求。从1994年榜首辆燃料电池轿车面世到现在短短十几年的时刻，技能的开展十分敏捷。 实践举动显现，现在国际各个国家对燃料电池的开展、燃料电池轿车技能的开展给予了十分高的重视。丰田现已宣布，榜首辆燃料电池轿车将在2015年面市。上一年9月，丰田、本田、现代、福特、通用、戴姆勒、起亚等闻名轿车公司一起发表声明，呼吁各国政府在2015年前树立更多的氢燃料基础设备。假如这一方针能够完成，从2015年起，全球规模内将会有几十万辆氢动力轿车逐步完成商业化出产。尽管现在燃料轿车的本钱还十分高，但这是真实契合清洁规范的技能，业内人士以为，跟着出产规模不断扩展，本钱的下降只是一个时刻问题。 与此一起，氢气的安全问题也成了大家忧虑的要点，对此，马紫峰回答说，全国际对氢气安全问题的技能研讨力度很大，氢气作为石油化工、冶金和制药等职业的重要质料，对其储运组织现已有了很好的处理方案。咱们973项目团队正在参与拟定车载储氢的国家规范和国际规范，现在实验室做的氢气钢瓶现已到达70兆帕，而商业用时大约只需35兆帕，安全系数大大进步了。另外，氢气的来历是多元化的。现在在上海，峰谷电的差异很大，夏天供电比较紧张，而春秋的电力供应富裕，利用峰谷电能够电解成氢气。而关于上海宝钢、上海石化等大企业来说，氢气现已是大规模的副产品了，所以说未来远景很广阔。 就大方向来看，新动力轿车的推陈出新势必促使电池技能的拓展。马紫峰以为，未来将燃料电池和蓄电池，或许燃料电池和电容器加以组合，结合二者的优势，是很好的方向。“咱们知道，关于规划好额外功率的燃料电池，受氢氧电化学反响的限制其输出功率是安稳的，如装载60千瓦燃料电池的轿车，在减速或泊车时燃料电池一向在作业，这时多出来的就给蓄电设备充电，当轿车加快或爬坡时，燃料电池的功率不或许从60千瓦变成70千瓦，这个就用蓄电设备来补偿，这种组合有利于动力功用的改进。总之，要多挑选一些方向，向更前沿的当地看。比如咱们现在和美国密歇根大学合作研讨锂-空气电池等最新技能，这个相比照较遥远，要15年之后才会有大的开展。” 沙永康也以为，新动力轿车的技能是十分多样的，不该该把全部目光都聚焦在电池本身。新动力的概念必定要宽，有了宽的概念才有新的思路。或许不久的将来就能找到一种新的液体燃料，能够代替甲醇和乙醇。再比如将无线供电技能用在轿车上。尽管现在远距离运用还有必定问题，可是麻省理工学院在2007年时便能够经过这种技能点亮2米之外的60瓦灯泡，这给了人们无限的遥想。未来，将无线供电技能与轿车结合未尝不是一个可行的办法，省却了插电等繁琐的进程。 新动力轿车无疑是未来的开展方向，或许50年后便是传统内燃机车淡出历史舞台之时。不过正如沙永康所说的：“新动力轿车开展要扩宽思路，不能盯着一个不老练的技能盲目上马出产。不能不看商场搞项目，单纯为了科研经费、为了国家补贴而举动。”日本丰田、本田等厂商十几年如一日潜心研讨一项技能，一旦老练，大力推向商场，其他企业只能在后面远远追逐。相较之下，我国企业想要在新动力轿车范畴弯道超车，尚需静下心来。 磷酸铁锂电池常识 第6篇 杭州博骏科技有限公司2005年成立 现有资产3000多万，注册资金300万。有博士高级工程师，硕士生4名，首要从事锂电电池正极资料的研制出产、销售。产品首要用途：项目出产的磷酸铁锂资料首要用作锂离子电池正极资料，现在锂离子电池首要运用于电动轿车和电动摩托车动力电池，手机电池，笔记本电脑，摄像机，高档电动玩具等便携式器。本次融资金额1000万。 优势： 1、该项目现已完成了中试化出产，产质量量安稳； 2、项目融资1000万，公司现有资产3000多万，注册资金300万； 3、项目承担单位所依托的交通大学,该校具有一批以两院院士为代表的杰出科学家和科技作业者，在粉末冶金及资料得研制方面处于国际先进水平，能为该项目工业化的顺利实施供给坚强的技能支撑。 下风： 1、现在没有大批量投入出产，产品安稳性有待证实； 2、磷酸铁锂成品率低、批次间安稳性差是限制本钱下降的要害因素。 机会： 1、2009年3月20日公布的《轿车工业振兴规划》指出，到2011年构成10亿安时车用高功用电池的出产才能，构成50万辆纯电动、充电式混合动力和一般型混合动力等新动力轿车产能，新动力轿车销量占乘用车销售总量的5%左右。《规划》针对性地提出推行运用节能和新动力轿车的5项政策措施，1是发起国家新动力节能和演示型轿车工程。○2是县级以上人民政府拟定规划，优先在城市公交、出租、公事、环卫、机场○等范畴推行运用新动力轿车。3是树立电动轿车快速充电网络，加快泊车场等公共场所公用充电设备的建○设。 4是在政府采购中对自主立异的新动力轿车实施政府优先采购。○5是添加110亿元专项资金，要点支撑新动力轿车和零配件开展。这将进一步○推动轿车动力电池职业的开展； 2、磷酸铁锂工业利润率十分之高，正极资料的毛利在70%以上，而电芯的毛利也有50%以上。而且由于未来强壮商场的支撑，职业将在很长一段时刻内（初步推测是5年）坚持较高的利润率。 威胁： 1、磷酸铁锂工业还处于初级阶段，最大的危险在于技能，而技能的瓶颈不是限制在某一点，而是涉及到整个工业链。因而，短期内磷酸铁锂很难有大的作为，特别是在混合动力或纯电动轿车运用方面； 磷酸铁锂电池常识 第7篇 2010年01月26日 作者：陈东 关勇辉 陈苗 戴扬 刘辉 来历：《我国电源博览》第104期 修改：李远芳 摘要：锂离子电池大型化运用的首要妨碍包含本钱、寿数和安全问题。磷酸亚铁锂正极资料是处理这些问题的要害资料之一，但该资料极低的本征电导率添加了其运用的困难。本文从颗粒纳米化、外表包覆碳，本体掺杂等方面总述了进步磷酸亚铁锂资料电子和离子导电才能的的改性研讨及工业化开展。 要害词：锂离子电池；正极资料；磷酸亚铁锂 引言 锂离子电池是一种高效细密的储能器材。锂离子电池技能的开展趋势是追求更高的质量与体积比能量、更高的比功率、更长的循环与服役寿数、更低的运用本钱，一起更加强调器材的环境适应性和安全性，其运用范畴已从手机、笔记本拓展到电动工具、轻型电动车、混合电动车、电信备电、空间航天等范畴。锂离子电池的安全问题一向是工业界和科研界重视的焦点。处理办法首要包含：规划安全的电芯物理结构、选用热安稳性更高的电极资料、选用有机或无机电解液添加剂、隔阂选用三层复合或有机/无机（陶瓷）复合结构、革新传统氧化复原反响电极资料为有机自由基反响资料等。 从安全问题发生的化学反响机理看，挑选电化学和热安稳的锂离子电池电极资料是预防电芯乱用导致安全问题的最基础也是最重要的手法。高容量的正极资料LiNi0.5Mn0.5O2和以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为基准的镍钴锰三元层状资料（3M专利）在安全性上较LiCoO2有了较大进步，但这些氧化物的热安稳性还不能令人满意。以LiFePO4为代表的聚阴离子结构磷酸盐资料由于其杰出的内禀安全、超长循环寿数、宽电化学窗口、低本钱等特色受到了广泛重视。磷酸盐资料还包含高电位的单电子氧化复原嵌入化合物如LiMnPO4LiCoPO4[11, 12] [5-7] [4] [8-10] [3] [2] [1]、LiVPO4F、、LiNiPO4[13][11] 和具有高电化学容量特色的多电子氧化复原嵌入化合物如 [14, 15]Li2NaV2(PO4)3和Li3V2(PO4)3。本文首要介绍最老练的磷酸盐-磷酸亚铁锂资料的最新研讨及工业化开展。磷酸亚铁锂的本征结构、物理特性与运用壁垒 LiFePO4是一种橄榄石结构的聚阴离子磷酸盐，P-O键十分强，资料热力学安稳，运用安全牢靠，是当时最受重视的锂离子电池正极资料之一。该资料电化学完全脱嵌锂时，晶格a，b轴方向别离收缩5%和3.6%，c轴方向伸长2%，晶格体积畸变较小，约6.6%，晶格形变小，资料结构安稳，循环寿数极长。LiFePO4还具有无毒、对环境友好、质料丰厚、比容量（理论容量为169 mAh/g）与库仑功率高、充放电渠道平稳(3.45V vs.Li/Li)、比能量和 + 比功率高级长处，因而该资料十分适合于对安全性、循环寿数、功率特性、运用本钱等极为敏感的大型电池运用范畴。 LiFePO4 的充放电进程可大致表述为：LiFePO4?FePO4+Li+e。在室温下LiFePO4的脱嵌锂行为实践是一个构成FePO4和LiFePO4的两相界面的两相反响进程。NewmanDodd[18] [4] [16] +、Yamada [17]、等别离体系地研讨了LixFePO4充放电进程中的相变进程（见图1）。 图1 磷酸亚铁锂充放电进程的相变 LixFePO4是一种典型的电子离子混合导体，禁带宽度为0.3 eV，室温电子电导率适当低，约10-9S/cm；LixFePO4室温离子导电率也适当低(~10-5S/cm)，橄榄石的特征结构使得锂离子的体涣散通道少（仅能完成准一维涣散），在LixFePO4脱嵌锂的两相反响中，LiFePO4和FePO4中的理论锂离子涣散系数约为10cm/s和10 cm/s-162[20] 2-7 2[19]，而实践丈量发现锂离子在-1 42LiFePO4和FePO4中的“有用”涣散系数或许比理论值低7个数量级，别离为1.8×10 cm/s和2×10 cm/s。因而要使LiFePO4用作锂离子电池正极资料有必要一起进步其电子电导和离子电导，改进其电化学界面特性。 磷酸盐亚铁锂资料改性办法 进步磷酸亚铁锂资料电导率的首要办法包含：颗粒纳米化；外表包覆导电层，如纳米碳层；对磷酸亚铁锂进行体掺杂；组成进程中在磷酸亚铁锂资料外表生成杰出电子电导的Fe2P、Fe3P和Fe15P3C2相；改进磷酸亚铁锂资料的外表描摹，如Valence Technology公司提出选用CTR（Carbothermal Reduction）办法 [21] 将导电碳涣散在磷酸盐颗粒间。颗粒纳米化是进步锂离子电池资料电导率最常用办法之一。经过下降磷酸亚铁锂的颗粒标准，缩短锂离子的有用涣散行程，能有用进步资料的离子电导率。颗粒纳米化会下降资料的电子电导率，因而资料组成时一般也引进金属离子掺杂和导电资料包覆，另一方面，碳包覆尤其是原位碳包覆又能有用调控磷酸亚铁锂资料的纳米颗粒标准。在磷酸亚铁锂资料的实践组成时，常常是几种办法一起选用，几种机理作用共存。 掺杂改性是进步电学功用资料的电子和或离子电学输运特性、进步资料的结构安稳性的最常用手法。常用来对磷酸亚铁锂进行体相掺杂的金属离子包含Mg、Ni、Co、Al、Ti、Zr、Nb、W等4+5+6+[21-24] 2+ 2+ 2+ 3+ 4+ [22]。Chunsheng Wang等研讨发现（见表1），掺Mg能显着进步磷酸盐亚铁锂的电子电导，并小幅进步离子电导，归纳作用是电子电导和离子电导处于同一数量级；掺Ni后电子电导率的进步率更为显着，但离子导电率几乎不变；在25℃下，LiFe0.95Mg0.05PO4倍率特性显着优于LiFe0.95Ni0.05PO4。2002年MIT资料系Y.M.Chiang研讨组报导的成果引人注目[24] 5+，该研讨发现磷酸亚铁锂资料掺杂Nb等金属离子进入Li 4a位置后生成空穴载流 2-3-5子，资料的电导率进步到了3×10~4×10 S/cm，乃至超越氧化物正极资料LiCoO2(~10S/cm)和LiMn2O4(~10 S/cm)的电导率。 表1 LiFe0.95Mg0.05PO4、LiFe0.95Ni0.05PO4和LiFePO4电子和离子电导率 [24] 可是Y.M.Chiang的定论存在很大争议，首要是：掺杂能大幅进步资料的电子电导率，而实践上此刻资料电导率的限制进程或许是锂离子的涣散才能或离子电导率，纳米化下降锂离子的涣散难度或许才适合于解说文中现象；如此大幅度进步资料电子电导率的本因或许并不是掺杂构成“Li1-xNbxFePO4”，而是有其他导电才能更好的物质生成所构成的。Nazar等 [25] 以为，磷酸亚铁锂资料体电导率的显着进步并不是由掺杂引起，而是由于组成进程中特别是高温下容易在磷酸盐外表生成如Fe2P等纳米金属磷化物导电网络所构成的，导电网络进步磷酸盐晶界电导。Prosini等[26] 发现未掺杂的纳米或亚微米级（100～150nm）磷酸亚铁锂资料在3C [27]以下倍率放电时相同具有杰出的倍率特性。Masquelie等发现即便不掺杂、不包覆碳，粒 [28]径在140 nm左右的磷酸亚铁锂在5C放电倍率下具有147mAh/g的高比容量；他们还以为 底子无法将Nb掺杂进入磷酸亚铁锂生成所谓的“Li1-xNbxFePO4”，进步磷酸亚铁锂资料电子电导率、改进其电化学功用的主因在于NbOPO4和/或(Nb, Fe, C, O, P)导电网络的生成。实践上，早在2001年，Yamada等 [29] 就现已提出下降资料的粒度是战胜磷酸亚铁锂中锂离子涣散受限问题的有用办法。Y.M.Chiang等在近年也开端集中于磷酸亚铁锂的纳米颗粒效应的研讨（美国运用专利：US2007/0031732A1 和US2007/0190418A1）。 碳包覆也是进步磷酸亚铁锂资料功用的最常用改性手法，碳包覆不只能够进步磷酸亚铁锂资料的电子电导率，还能够有用控制磷酸亚铁锂粒子的晶粒长大，是获取纳米颗粒、进步锂离子涣散才能的有用手法。加拿大蒙特利尔大学、Hydro-Quebec研讨院、和德州大学Goodenough小组对有机物碳源碳包覆办法进行了一系列卓有成效的研讨，其影响也最大。1999年，Ravet和Goodenough等 [30] 最早提出了有机物（蔗糖）作为碳源对磷酸亚铁锂资料 [4]进行原位碳包覆改性，发现在高温下含1%碳的磷酸亚铁锂资料在1C倍率下的放电容量高达160 mAh/g，已接近理论容量，这较Padhi和Goodenough在1997年报导的成果有了质的腾跃，自此碳包覆改性研讨成为磷酸亚铁锂最重要的改性办法之一。2001年，Nazar等 [31] 结合碳包覆和纳米粒子的概念，榜首个真实意义上显现了碳包覆的纳米或亚微米标准的磷酸亚铁锂具有极优的倍率特性（5C倍率下，容量高达120mAh/g），成果标明，选用碳包覆能够一起进步磷酸亚铁锂的电子电导和离子电导。但Nazar等未对碳的含量以及磷酸亚铁锂的粒度进行优化，也未考虑资料的体积比能量问题（文中碳含量高达15%，将极大下降资料的振实密度）。Dahn等[32]随后尝试了多种碳包覆的办法期许下降LiFePO4/C复合电极中碳的含量来全面进步资料的质量比能量、体积比能量和振实密度，他们指出对磷酸亚铁进行碳包覆改性时，有必要归纳考虑组成与制备办法对资料容量、倍率才能以及振实密度的影响。2003年，Valence的Baker等[21]报导了选用“碳热复原”（CTR-Carbothermal Reduction）办法制备碳包覆（选用碳改性的提法或许更为恰当）的磷酸亚铁锂资料，该办法选用磷酸二氢锂、氧化铁等为首要原资料，碳为复原剂和碳源，运用碳热复原法组成的资料其放电容量可达156 mAh/g；该组成办法的一个显着特色是资料组成中掺入金属离子，一起碳能涣散在细小的一次颗粒间，一起弥散在二次颗粒间，资料导电才能十分好。结合Valence公司供给的产品信息看，CTR不只是正如文中所提是最或许完成工业化的办法，好像也是一种归纳优化资料容量、倍率才能以及振实密度的抱负办法。 碳包覆作为有用进步磷酸亚铁锂功用的办法现已越来越受到注重。研讨者开端体系研讨不同碳源、包覆碳层的组成、包覆碳层厚度等对磷酸亚铁锂电化学功用的影响。浙江大学赵新兵等[33, 34]选用聚丙烯代替无机碳粉作为碳源，别离以FePO4和Fe2O3 为铁源经一步固相反响法 3+组成LiFePO4/C复合资料；研讨成果标明，聚丙烯高温分化发生的碳有用地抑制了LiFePO4晶粒的集合长大，不同Fe铁源得到的产品粉体均略呈球形，描摹相差很小，颗粒标准在300～600nm之间，二者初次放电容量相差也不大，均为160 mAh/g（0.1C）左右。赵将这种办法的长处总结为[34]：高分子聚合物的分化产品（原子态H和C）具有高于固态碳资料的复原才能，然后可下降组成温度、缩短反响时刻；高分子聚合物分化的碳在反响体系中呈原子 级涣散状况，然后可完成对组成产品的均匀包覆，并在颗粒之间构成彼此连通的导电碳膜；固相组成中原位包覆的碳膜下降了磷酸铁锂颗粒的长大速度，然后有助于对正极资料颗粒标准的有用控制。Doeff等 [35, 36] 研讨了不同碳源与原位包覆的外表碳层的结构对LiFePO4电化学功用的影响，他们以为碳纤维和碳纳米管能显着增强磷酸亚铁锂的功用；LiFePO4/C复合资料功用还取决于碳的结构而非含量，其电化学功用强烈依赖于外表碳层中无序碳与石墨化碳组分的比例，石墨化碳比例高的资料倍率功用更好；而且由于石墨化碳中sp杂化的碳电导率大于sp杂化和无序碳的电导率，因而LiFePO4 的电化学功用与包覆层的碳中sp/sp比例呈正相关，图2为LiFePO4/C复合资猜中碳结构与资料电导率的联系。Dominko等 323[37] 2选用溶胶-凝胶法制备了不同碳层厚度的多孔、结晶杰出的LiFePO4/C复合资料，研讨了碳含量和碳包覆层厚度的联系，发现包覆碳层的厚度跟着含碳量的添加而添加（从1nm添加到了10nm）；含碳量3.2%时（包覆碳层厚度约1nm），在1C倍率下的放电其比容量约为140mAh/g。 图2 LiFePO4/C复合资猜中碳结构与资料电导率的联系 重要组成路径与工业化开展 磷酸亚铁锂资料的组成办法首要分为固相法和液相化学法，在实践工业化出产进程中一般引进球磨、喷雾或冷冻枯燥 [38] 及造粒、机械或气流粉碎及分级等手法进步制程才能。 磷酸亚铁锂的组成路径可依据所用的铁源不同，分为以亚铁盐为铁源的“亚铁盐化合法”和“三价铁源化合物法”。铁源选用亚铁盐的固相烧结办法其典型质料包含Li2CO3、草酸亚铁和NH4H2PO4或(NH4)2HPO4，质料均匀混合后在惰性气体维护下烧结；三价铁源的固相法以Valence和Sony的办法为代表，铁源为氧化铁或磷酸铁；上海交通大学马紫峰等 [39] [4] 也提出了类似Sony的以磷酸铁为三价铁源的高能球磨法。固相法工艺的特色是工艺进程直观，资料的质量比容量和体积比容量均较高，出产进程可完成超低的排放。可是固相法的精确化学计量不易控制，对质料、工艺路线的挑选适当重要，对进程控制的要求也十分高。Valence公司是成功选用固相法完成工业化的典型代表，该公司围绕“CTR”办法申请了许多的磷酸盐资料专利。 液相化学办法一般选用“亚铁盐化合法”，是组成碳包覆掺杂磷酸亚铁锂亚微米和纳米颗粒的有用办法，常见的液相化学组成办法首要有水热法[37, 44] [12, 40-42]、溶剂热 [43]、凝胶-溶胶法、共沉淀法[45]等。以水热组成法为例，一般选用LiOH?H2O，H3PO4和水溶性亚铁盐（如FeSO4）为前驱体，在较低温度下经过水热反响若干小时内直接组成LiFePO4。液相法的长处是组成温度低（低能耗）、反响条件灵敏可控、产品的成份结构均匀（少数组成）、能组成纳米级颗粒，缺陷是大规模化出产时对设备要求很高、不容易控制亚铁离子的氧化、不易真实意义上完成名义的化学计量、资料的功用和批次安稳性不易控制、而且易发生有污染的废气和废水。关于凝胶-溶胶法，还存在组成时刻太长而使出产率严峻下降的问题。液相法组成办法还有一个显着的缺陷是组成的资料振实密度较低，资料体积比容量偏低，电芯制程时，资料的加工十分困难（混合和涂布）。Hydro-Quebec公司是液相化学法的典型代表，磷酸铁锂资料一次粒子的粒径在50～250nm之间，室温1C倍率的放电容量高于140mAh/g，60℃下0.25C/1C充放电400次，容量坚持率为98.2% [46]。 迄今，公开声称已批量制作基于磷酸亚铁锂正极资料的锂离子电池的公司仅有美国两家公司Valence Technology [47] 和A123systems [48] 。前者声称是全球首先商业化磷酸亚铁锂电池的企业；后者声称其纳米磷酸盐电池具有超高的功率特性，现在该公司已接收到红杉资本、通用电气、摩托罗拉、高通等公司1.5亿美金的出资，产品包含专业电动工具电池组、HEV（Hybrid Electric Vehicle）电池组、PHEV（Plug-in）电池组和BEV（Battery EV）电池组。在日本，NTT、三井也在积极开发磷酸亚铁锂资料发该资料的队伍，部分厂家已取得了阶段性开展定论 内禀安全、无毒、环境友好、质料丰厚、高功用的锂离子电池正极资料磷酸亚铁锂资料是完成锂离子电池从移动电话、笔记本电脑等小型运用跨越到专业电动工具、备用电源、轻型电动车、混合电动车、电力储能以及航空航天等大型运用的要害资料。为了战胜该资料低的电导率带来的运用妨碍，研讨人员对该资料进行了包含颗粒纳米化、外表包覆碳及体掺杂 [50-52] [49] 。大陆和台湾也有部分厂商参加开。 等许多改性研讨，并尝试了各种有用组成办法来调控该资料的功用。美国公司的成功工业化将敏捷带动国内磷酸亚铁锂资料及相关工业的开展。 参考文献： 磷酸铁锂电池储能体系的运用研讨 第8篇 为了进步电网功率、安稳性, 早已将铅酸电池引进电网中作为储能设备, 但由于铅酸电池本身的短寿数, 充放电倍率小等原因, 一向无法满意电网储能运用的要求。跟着电池职业研讨的深入, 呈现的磷酸铁锂电池因其寿数长、安全功用好、本钱低一级长处, 成为储能设备的抱负挑选[1,2,3,4,5,6,7]。 2 蓄电池功用比较 磷酸铁锂电池与其他动力电池比较, 循环寿数长出4倍, 比能量也高许多, 单体电压也是电池中最高的, 安全环保, 可是由于资料和出产技能的原因, 其本钱较高, 不过磷酸铁锂电池在锂离子电池中本钱是较低的。 3 磷酸铁锂电池功用 由图1能够看出单体磷酸铁锂电池在15年间运用后容量由190Ah下降到150Ah, 下降40Ah。从底子上讲, 影响锂电池寿数的一个要害因素是固体电解质界面膜。在锂离子电池初次充放电进程中, 电极资料与电解液在固液相界面上发生反响, 构成一层覆盖于电极资料外表的钝化层。这种钝化层是一种界面层, 具有固体电解质的特征, 是电子绝缘体一起是Li+ 的优良导体, Li+ 能够经过该钝化层自由地嵌入和脱出, 这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜” (solid electrolyte interface) , 简称SEI膜[8]。SEI膜具有有机溶剂不溶性, 在有机电解质溶液中能安稳存在, 而且溶剂分子不能经过该层钝化膜, 然后能有用避免溶剂分子的共嵌入, 避免了因溶剂分子共嵌入对电极资料构成的破坏, 能够很大进步电极的循环功用和运用寿数。 由图2能够看出同块电池放出的容量和温度高低是相关的。跟着温度的升高电池放出的容量在变大, 可是电池在放电渠道上放出来的容量才具有运用价值, 由于过了放电渠道后电压会急剧下降, 电池办理体系 (BMS) 也会对电池进行维护, 会使体系待机直至停机。磷酸铁锂电池放电渠道在3.3V左右, 由功用曲线能够看出60℃下电池放出的容量最多, 可是高温会破坏电池本身的内部机理, 使电池更易承受充电电流, 也加快了栅极腐蚀速度和气体的生成析出, 然后缩短其寿数, 所以常常坚持运用环境在常温25℃时是发挥电池功用及确保运用寿数的要害条件。 电池充电时先恒流充电至充电截止电压后转恒压充电, 即蓄电池浮充。关于蓄电池来说, 充电办法包含恒流充电, 恒压充电和恒功率充电, 可是每一种充电办法都是充至截止电压时转为蓄电池浮充电办法, 便是改用小电流给电池继续充电, 也叫涓流充电。这种浮充状况对电池有许多优点。首先在浮充电压规模内时电池的栅板腐蚀处于最慢的状况, 可延长电池运用寿数;再次, 能够补偿电池因自放电构成的容量丢失, 确保电池足够电力;还有能够抑制活性物质重结晶构成的硫酸盐化。这个浮充电压不是人为设定的, 而是电池出厂时电压设定了浮充电压, 只需今后电压处于浮充电压规模内时就自动构成了浮充电流。图4显现的是将纵坐标调到3.2V到3.36V之间时电池的放电特性, 能够很直观地看出电池3.3V左右的放电渠道。 关于磷酸铁锂单体电池而言有许多长处, 可是由于是新型电池, 出产技能水平有限, 构成电池间存在着一致性的问题, 而储能体系均是由许多的单体成组构成, 除了对单体电池功用有要求外, 对成组今后体系的功用要求更高, 所以研讨成组后电池堆功用更有实用价值, 下文便展开对锂电池堆的运用剖析。 4 运用剖析 以某微网中储能体系为例, 储能设备是由432支单体180Ah, 3.2V磷酸铁锂电池构成两并216串额外容量248kWh, 额外电压691.2V的电池堆, 接入微网400V侧Ⅰ段母线。 4.1 体系参数设置 体系中电池堆充溢电时总电压在720V左右, 这是由于充溢电后, 大部分的电池电压在3.35V邻近, 依照体系结构发生的总电压就在720V邻近, 而每次充电后每支电池的电压都不相同, 是由于电池中一致性问题的存在, 故每次充电完毕后的总电压也都不尽相同。体系放电完毕后, 电压常在692V邻近, 这是由于电池办理体系为了维护电池进行了参数设置, 使电池在放电完毕后电压常在3.2V邻近。 因电池厂家针对运用方对电池循环寿数的要求和本身电池的维护, 在电池办理体系中进行了告警和维护的设置。当体系检测到电池的参数到达报警门限时, BMS会与逆变器通讯, 逆变器宣布待机的指令, 下次操作只需正常操作就能够康复;当参数到达维护门限时, 逆变器下发停机毛病指令, 下次操作需求人为查看呈现维护事件的原因并修正才能够控制电池堆, 这样便能够更好地维护电池堆。本体系将单体充电过压告警设置为3.6V, 充电过压维护为3.9V, 放电欠压告警为3V, 放电欠压维护为2V, 这样电池堆充电过压告警门限遍设为777.6V, 过压维护门限为842.4V, 放电欠压告警门限设为648V, 欠压维护门限为432V。一起为了确保电池堆的运用年限, 初始充放电深度设置在67%, 可确保循环寿数高于5500次, 依照1天1充1放核算, 则可运用15年。所以由于门限值的设置, 使电池堆供给的能量缺乏248kWh, 在BMS中, 初始设置额外电池堆容量为190kWh, 校对电池容量为190kWh, 剩下电池容量为0kWh。额外电池容量是由厂家供给的, 校对电池容量是指电池实践能够充入/放出的容量, 剩下电池容量便是依据额外容量和校对容量的差值得到的剩下容量, 而显现屏中显现的荷电状况 (soc) 为剩下电池容量与校对电池容量的比值。这样的初始设置, 使得soc对应于0%到100%之间改变。 4.2 电池的电压跳变 图5和图6由BMS软件中得到, 图5为1号电池组充电完毕时的示意图, 图6为1号电池组放电完毕时的示意图。 图5中可看出电池一致性的差异, 在充电进程中要比充电完毕静置后电压差值大, 充电中最大电压差值为50mV, 即差值比为1.5%, 这个值很小而且在动态中。静置后每一支电池的电压都差不多在3.33V左右, 相差很小。一起能够经过长时间的监测, 找出容量小的或大的电池来便于替换, 以免破坏电池堆的全体功用。图5中显现充电完毕后电压有一个回落。图6相同也能够看出放电进程中比放电完毕静置后电压差值大, 放电完毕后电压有一个回升, 静置后每支电池的电压差也会变小。这一次的循环充放电标明电池在充放电时电压会不断的动摇, 而充放电完毕时都会有一个小的电压跳变。 由于电池本身有内阻, 在外接电源给电池充电中, 内阻会有必定分压, 当BMS检测电池电压到3.6V时, 通讯至逆变器, 逆变器下发待机指令, 即断开充电回路, 内阻分压就会瞬间消失, 所以电池两头电压 (能够理解为开路电压) 就会瞬间减小, 到达必定值;当电池放电中, 电池为电源, 内阻当然也会发生电压, 当检测到达报警门限电压时, 体系待机中止放电, 内阻分压也回瞬间消失, 所以电池电压就会瞬间增大, 到达必定值。所以由于内阻分压的存在就会呈现电压跳变这一现象。而内阻分压这一现象能够界说为“电池虚压”。 电池虚压的存在有必定优点, 在BMS中设置有门限值, 在充放电进程中只需有一支单体电池的虚电压到达门限值就会呈现告警, 于是体系待机。这样一来, 能够更好地维护电池, 只需BMS不呈现问题就不会呈现严峻的过充过放现象。可是, 电池虚压的存在也会导致电池不易发挥更大的功用, 所以电池内阻越小越好, 一起设置好门限值对发挥功用也至关重要。本体系设置的门限值只能让储能堆放出82.6%的容量, 这样能够确保电池的运用寿数, 确保循环次数。 4.3 均衡剖析 本体系中选用自动均衡, 又名有源均衡, 便是在某支电池接近过充时, 经过搬移该电池充电电流到其他没有充溢的电池中去, 而不是像被动均衡相同充电电流变成热, 相同放电进程也相同。由于没有热耗散问题, 所以体系均衡电流能够比较大, 均匀均衡电流为2A, 最大能够做到5A。均衡电路如图7所示。 本体系中的均衡是在充电进程中进行均衡, 放电时不做均衡。当一支电池电压高了, 就把电流搬移到接近的两支电池中, 当一支电池电压低了, 接近的两支电池就把电流搬移到该支电池, 直到在均衡敞开电压差门限值以内时中止搬移。本体系均衡敞开电压门限值为3.3V, 即电池电压到达3.3V就敞开均衡电路进举动态均衡;均衡敞开电压差门限值为0.02V, 即在两支电池电压差到达0.02V时敞开均衡。图8为关均衡和开均衡时第2串电池的功用比照, 图9为关均衡和开均衡时第1组电池的充电功用比照。 图8中系列1是关掉均衡时第2串电池的电压充电曲线, 系列2是敞开均衡时第2串电池的电压充电曲线。选第2串是由于在BMS软件中发现第2串在一切电池中的电压是最高的。两者都是在电池静置时开端充电, 系列1中电压偏高, 所以敞开均衡时能够更好地涣散电流, 让每一块电池的电压巨细更趋于一致。图9中, 前面的充电曲线为关均衡时的充电曲线, 再以相同倍率对电池放电, 然后敞开均衡充电。由于电池是新电池, 电池的内阻和容量都很接近, 所以开/关均衡时作用并不显着, 可是关均衡时第1组电池的电压仍是较开均衡时偏高, 而且经过BMS记录的数据, 关均衡时显现充入187kWh, 开均衡时显现充入191kWh, 所以开均衡时电池充入的容量比较多, 多均匀充入2.1%。而关均衡充电时最大电压差为0.0373V, 开均衡充电时最大电压差为0.0318V, 这阐明在动态充电中本体系具有必定的均衡作用, 充溢电后最大电压差为0.0057V, 电池组内电池一致性很好, 满意体系的要求。其它组电池状况相同, 具有杰出的一致性。 5 定论 该体系中, 为了确保电池寿数, 充放电时最大运用0.3C即108A的电流, 由于很大的电流充放电易使锂离子许多集合构成枝晶, 会刺穿隔阂构成电池内部短路, 对电池构成损害, 正常运转经常运用0.2C邻近的电流充放电。经屡次的充放电实验, BMS显现均匀充入或放出的电量在206kWh邻近, 逆变器显现均匀充入或放出的电量在212kWh邻近, 故该体系逆变耗费大约在2.8%;而电池堆均匀充入常在207kWh邻近, 均匀放出常在200kWh邻近, 故体系储能功率大致在96.6%。满意电网储能的运用要求。 本文中解说了电池电压跳变的原因, 一起提出了“电池虚压”这一概念, 确认了电池办理体系设置的门限值和校对电池容量值, 确保了储能体系的正常运转, 并经过充放电实验验证了体系中自动均衡的作用, 为其它微网储能的运用供给了依据。