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高性能可充电电池

高性能可充电电池

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近些年发展出来的高性能可充电电池,与其它AA/AAA型电池相比较有很大的优势。
优点:
1.超高放电电压,满电初始放电电压高达3.4V,放电平台3.2V左右,截止电压低至2.0V,一节电池达到其它两节AA/AAA型电池的电压之和;
2.超强耐过放特性,这是其它种类锂电池绝对不具备的特性,加上锂电池不具备记忆效应可随用随充,十分方便;
3。超强的高温性能,最高工作温度环境可达75°C,适合严酷的环境中工作;
4.循环寿命保守计算在2000次以上,不同于爱乐普镍氢电池的2100次实验室数据,磷酸铁锂充电电池2000次寿命实际使用中是完全不难达到的;
5.锂电池与生俱来的超低自放电特性,虽然没有一次性锂铁那么出色,但也能和低自放镍氢电池匹敌了;
缺点:
1.在充电电池制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质,会导致电池随着充放电次数的增加,自放电越来越严重直到失去实际使用意义。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因;
2.充电电池存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低,容量和低自放充电电池相比没有任何优势;
3。低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题,尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错,但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下,在这种状况下,一般设备根本就无法启动工作;
4.材料的制备成本与电池的制造成本较高,充电电池成品率低,有不低的漏液可能性。充电电池尽管提高了材料的电化学性能,但是也带来了其它问题,如能量密度的降低、合成成本的提高、电极加工性能不良以及对环境要求苛刻等问题。尽管磷酸铁锂中的化学元素Li、Fe与P很丰富,成本也较低,但是制备出的磷酸铁锂产品成本并不低,即使去掉前期的研发成本,该材料的工艺成本加上较高的制备电池的成本,会使得最终单位储能电量的成本较高;
5.产品一致性差。目前国内还没有一家充电电池材料厂能够解决这一问题。从材料制备角度来说, 充电电池的合成反应是一个复杂的多相反应,有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐,外加碳的前驱体以及还原性气相。在这一复杂的反应过程中,很难保证反应的一致性。

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