锂铁电池是一种一次电池,属于锂电池的一种。
锂电池家族中的一类电池,正极材料为二硫化亚铁(FeS2),负极是金属锂(Li),电解液是含锂盐的有机溶剂。
区别于二次铁锂电池(磷酸铁锂电池) ,锂铁电池为一次性电池。
锂/二硫化铁电池 是一种新型的高能锂电池,具有质量轻、能量高、大电流放电能力强等特点。放电稳定、储存寿命长、安全性能优良,特别适合在重负载场合使用,已逐渐成为便携式电子产品的最佳电源。
中文名称 | 锂铁电池 | 正极材料 | 二硫化亚铁(FeS2) |
---|---|---|---|
负极材料 | 锂(Li)或其合金 | 生产时间 | 1991年 |
1、能够兼容1.5V碱性电池、碳性电池
2、适用于大电流放电。
3、电量充足,其实际放电容量超过市面上所有的民用一次或二次电池。
4、温度范围比其他一次电池宽广得多,低温性能优异。
5、体积小、重量轻。柱式或者纽扣电池重量只有同型号碳性电池的70%,碱性电池的 50%。对于民用住宅内的站点,可节省承重加固的费用,进一步加速站点的建设, "节材"优势更加明显。
6、防漏性能明显更好,贮存性能优异,可贮存10年。
7、没有使用有害材料,不污染环境。
基于多种优点,锂铁电池常常被人们称为继碳性电池、碱性电池后的第三代一次电池,但实际上目前并没有出现明显的取代碱性电池的趋势,相关人士认为这是其成本和售价制约了发展的缘故。
对于造成国内锂铁电池价格居高不下的原因,生产厂家做过专门分析,大致归纳为以下几个方面:
1、高价原材料及其带来的特殊生产环境及安全要求:造成锂铁电池高价结果的首要原因是用金属锂带作负极,比碱性电池的锌膏高出许多;金属锂是活跃元素,因此对生产环境中的温度和湿度都有更高的要求,不但要加装干燥机和空调设备,还要对岗位上的工作人员提高工资。锂铁电池活跃的负极金属锂,加上电解液易挥发,正极与隔膜均为可燃物,这些都需要添加相应的设备加以控制,而这些设备是碳性电池和碱性电池生产中没有的。
2、对外依赖性强:设备必须进口,由于设备制造商较少,外国设备商可以漫天要价,而且设备遇到故障还得求助于他们,在维修过程中,需要高价进口设备零件及支付高昂维修费。同时,电解液实际上依赖进口,其成分、配方是生产厂家的商业秘密。
3、生产中的损耗,特别是废品率高:由于锂铁电池的精度要求高,因此,对原料选择及人工操作要求较严。材料上的以次充好及采用不合格原料,或者人为误操作都会使废品率出现或提高。
正是上述内外原因导致了锂铁电池价格难以降低。另一方面,自2006年以来,国家对碳性电池和碱性电池规定了环保标准,现有的碱性电池均实现无汞化,这使得锂铁电池取代碱性电池失去了环保优势。
锂铁电池是一种一次电池(不可充电),属于锂电池的一种。
锂铁电池的正极是二硫化亚铁(FeS2),负极是金属锂,使用卷绕方式制成电池,放电时,二硫化亚铁被还原,金属锂被氧化。其能量密度约297Wh/kg,标称电压是1.5V,新电池开路电压近1.8V,接负载时端电压1.5V左右 ,相对于其他品类的锂电池属于低压锂电池,市场上广泛使用的型号是AA型和AAA型。与同型号的碱性电池和充电电池比较,Li/FeS2电池无论是从低温性能、大电流放电能力、还是贮存寿命,都具有明显的优势 ,实际工作时放电电压可与碱性电池兼容。
锂铁电池不同于人们通常所说的铁锂电池(LiFePO4)。铁锂电池的全称是磷酸铁锂电池,属于二次锂离子电池(可充电)。
价格参考: 深圳市龙华新区龙华绿色时代电子商行 规格 2节装5号电池一节 ...
耐时锂铁电池用起来不错 第一、安全性能良好 磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。 第二、寿命很长 磷酸铁...
2015年第二季度全球锂电池电芯产值前10名分别是:国外企业--松下、LG、三星SDI、AESC、索尼,国内企业--ATL、BYD、光宇、力神、国轩
锂电池性能测试简介 锂离子电池具备如下几个特性 高能量密度、高操作电压、高输 出功率、快速充电及低公害。 所以虽然在单位能量价格上比起其它电 池仍然偏高 但仍为近年来各种先进电池中最被重视的商品化电池。 所以在此以介绍锂离子电池为主。 1、极板性能测试 锂离子电池一般是由正极含锂氧化物与负极碳材搭配组成。 在组 装一批新电池前正、负极材料将会被个别的制作 Coin Cell 半电池如 LiMn 2O4/Li 半电池,藉此来测试单位电容量及充放电特性。 藉由定电 位仪所测得的电容量 [C]-电压 [V]变化关系。可从 C-V 曲线的最佳电 位区间来决定充电截止电压与放电截止电压 ,再以实际活化物总量换 算理论电容量 ,并估算充放电电流值 。 1、定电流定电压充电 充电开始:以一定电流进行充电, 待电池充电电压达设定值时再 以设定电压值进行充电之方式。 当锂离子电池于不当的电压充电时极 易影响
BCSE系列 动力电池组容量监测放电设备 概说 铁锂电池的标称电压是 3.2V、终止充电电压是 3.6V、终止放电压是 2.0V。具有良好的耐高 温、寿命长、 快速充电,环境污染小,近几年已经广泛应用。 目前亟待解决的问题是电池维护手段及检测工 具严重缺乏,这也是导致动力蓄电池故障隐患无法有效排除的重要原因。 动力电池检测 DCLT、BCSE、SBCT、 BT-6700 填补了这一空白。 适用于各种动力电池:碱性、酸性、胶体电池、铁锂、锰锂、钛酸锂等 2.0-3.6V 电池。 BCSE=容量快速分析功能 +单体电压监测功能 +恒流放电功能 一、 BCSE 系列主要功能 1、产品同时具有容量分析、单体电压监测和恒流放电三项功能。 2、恒流放电电流: 0-100A 连续可调,单机最大能满足 1000AH蓄电池的维护测试。 3、具有完全深度放电功能:能满足十小时连续放电,精确测量电池容量。 4
搭载着电池往改装店跑时,总想着写这篇试用文章的难度,应该如何入手评测电池呢?电流?电压?输出稳定性?能量密度?即便是拿着BuddyClub给来的说明书看过n遍,也依然满脑袋问号。
图:与笔者原来使用的VARTA瓦尔塔(江森自控)电池的对比,红色的MEGA LiFe电池足足轻了10公斤!不信?下图为证......
图:是足足10公斤的对比,这10公斤如果换了其他的什么能省下来呢?碳纤头盖?不够,俺车原装的既面积小且又已经是铝合金的,轻不了这个数.......
*何谓“磷酸锂铁电池”?*
磷酸锂铁电池(LiFePO4)内部结构由正极、负极、电解质及隔膜组成。而正极(Positive Aluminum Foil)和负极(Li-ion Carbon)的材料是不同的、且由隔膜分割,所以造就了磷酸锂铁电池会比普通的铅酸电池更为稳定。BuddyClub的MEGA.LiFe车用电池的核心组件来自美国A123公司,这家公司是全球最知名的锂离子电池研发及制造公司,尤其在以纳米科技改变材料物理属性等领域堪称傲视全球同业。
图:这个就是BuddyClub MEGA LiFe电池的正负极结构。
寿命及耐用性问题
对于电池这个问题,相信车友们最关心的大多是寿命问题。一般车民都会遇到过昨天晚上还好好的,但第二天打火发现仪表板全灭、再盛放满屏的“圣诞树”的景象,要么跑到附近快修店找人搭电,要么叫拖车......何其尴尬。
绝大部分的汽车用电池都是不会有“失效提醒”功能的,有些有个观察窗的设计,但实际上有多少人能通过那个显示灯注意到自己的电池状态呢?如同定期要换机油一个道理,大部分车主觉得车子能开就是没问题,甚至以一缸机油能跑个多少万公里为傲,但这种养车心态是正确的吗?
人天生就有条懒根,能用的、感觉还好端端的,就不会有这个心思去保养,好像女人只有发现自己有鱼尾纹了才会上心去美容一样。其实对待汽车的日常养护又何尝不是这个道理呢?电池其实跟机油、冷却液、车漆都是一个道理,只不过它的寿命没有机油短促、没有车漆的花纹可以立见而已。一般汽车用的铅酸电池的寿命也就是1~3年,养车心态好的车主,不管失效不失效的,一般每隔两年就会直接换掉。而锂铁电池作为目前一种新兴的车用电池、其在军用航太领域早已被广泛应用,其最大的优势就是寿命长,起步就是五年,能用个十年八年的不在少数,而且从目前的电池技术水平而言,这个也不是太广告性质的宣传,因为他们真的能做到,作为消费者,相信就是了。
图:MEGA LiFe这类高性能电池多年前的主要心思都在赛车领域,而随着科技进步、产能上升、成本下降等因素,开始逐步进军普通民用车及改装市场,对于那些早已跃跃欲试的用家们无疑是一个好消息。
图:赛车用的高性能LiFe电池,比民用车上用的要小得多轻得多,因为它们只需满足一次启动电量和行进间点火、极度精简的设备用电即可,但一定要体积小、重量轻,需求不同,产品形态自然也不同。
锂离子电池因为具有高能量密度、无记忆效应,以及未使用时更为缓慢的电荷损失等优点,尤其是近年材料科技、微观物理等学科的长足进步下,也让民用化车载磷酸锂铁电池得以实现工作电压稳定、单位重量下更大容量、高放电功率、充电迅速、高温稳定性高、使用寿命长等普通车用铅酸电池难以企及的性能。当然了,这里这些性能优势虽然产品说明书里都有详细的列表,但笔者还是觉得没必要字字句句都罗列出来了,说真的,谁换电池会看这个啊?即便是如笔者这种自认为对汽车性能表现都极有“末梢感知”性能的动物,真到了自己改车开车用车时,都首先思考怎么做“减法”,而不是让车子变复杂了,这才是一种正确的用车观念,所以接到这颗BuddyClub电池后,路途中虽然想着怎么专业表达出来,但如果换了自己作为车主,我只关心三个问题:
1、耐用吗?前文已经说过,它的耐用性能起码到5年或以上。
2、有没有附加功能?有,电池上有个开关,按下后会亮蓝灯,它是一个应急电源的功能,如果你的电池真因为放久了、失效了,按下这个蓝灯,就够打着火。安装了新电池后,电量不够的,所以用了一次,证明有效。
3、能减重吗?经过实际与笔者原车上的瓦尔塔电池比较,轻了10公斤!真是10公斤!足足是10公斤!
图:BuddyClub还有专用的电池测试仪可另外购买,其实很多车主的随车工具里都会放个胎压计、胎纹深度尺之类的,多放一个电池测量仪或者能成为新潮流。
减重问题
汽车减重,是从90年代末至00年代初开始才被普遍量产车厂开始接受的整车设计观念,毕竟这个时候全世界都注意到了环保节能等议题,而随着汽车科技的发展,无论工程力学还是材料力学等基础学科都有了飞跃性的发展后,汽车如何能在保证结构刚性和碰撞安全性等条件下、尽量将体重降到最低,成了各大车厂都普遍关注的问题。当时最震撼的一个新车系事件最能说明问题,奔驰从W140过渡到W220一代,全车减重近150公斤(1991年与1998年两代S500对比),当年这类随着更替迭代而大幅减重的车系例子还有很多,而最为极端也包括了那些不计成本的跑车更不在话下。
图:MEGA LiFe电池的其中一个特色,就是自带应急启动按钮(Emergency Start),万一主电池没电了(例如长时间停放后或者车上有搭铁漏电原件等),只要把它打开就能满足临时打火需要。
很多时候都很不解那种喜欢在车上放大量杂物、但又动不动就说着“几个几个油”的用车思路到底是出于一种什么心态?两者在汽车的使用中是一对矛盾体,杂物越多,引擎负载越大,尤其是现在那些“小排量大马力”的车型,汽车的负载越高、耗油量越大,尤其在经常起起停停的塞车工况下。买回来的车,“再减重”的方法有很多种,首先第一个就是少放杂物,很多刚买车的人喜欢在车尾放一整箱蒸馏水,一升水就是一公斤!那些一年都用不上一次的DIY洗车打蜡工具少说也有三五公斤吧?座椅套和全包脚垫,能不用还是不要用了吧,内饰新旧程度其实对二手价真的没什么帮助的,车子太重导致您的引擎“不精神”估计更掉价。
图:汽车电池绝不仅仅是如AA电池那种一个正负极就完事的,尤其是这种锂铁电池,内部还有一套完整的电力管理系统软硬件在管控的。
但这次换上的BuddyClub Mega.LiFe电池后,减重达到了10公斤可谓是喜出望外。毕竟环顾整个引擎舱里,能大幅减重的项目其实并不多,而电池往往是所有“前轴减重”第一个被关注的部分,原厂的电池体重高达17.87公斤(高尔夫的19公斤),而Mega.LiFe电池只有7.21公斤,一下子左前轮及前轴的负载减少了10公斤,作为驱动轮部位的减重效果非常明显,配合上更流畅的电流供应予引擎点火、喷油等周边用电环节下,起步轻快感、中段加速流畅感都是能瞬间被体会出来的,当然了,这种轻快感和流畅感很快会比“习惯”淹没掉,这也跟很多产品的特性一样,例如机油、刹车片等等,它们的性能会被习惯洗刷掉。至于能否省油?我经常都说省油不在车而在右脚上。
图:MEGA LiFe电池全部使用贵价的铜质电极头,而普通的电池则是铅铁头,前者在传输效率上优势明显,这类物理测试的数据在网络上大把,感兴趣的车友不妨再深入研究吧。
图:电池的供电性能对于引擎性能最大的影响莫过于点火和喷油时间,理论上而言,跳火越强、燃油混合气的燃烧越充分、能量也越多,电的重要性在这里不言而喻了。
图:同样的,电流的稳定性也会影响到喷油嘴的工作,尤其是现今缸内直喷科技的普及,喷油嘴的开合时间也就跟供电的关系更密切了。
图:减重10.66公斤,收益明显,如果按照需要减重的每公斤的C/P值计算的话,虽然MEGA LiFe的售价不菲,但还是属于较高性价比的减重部件,这还不包括对于引擎动力性能提升的部分。
总体而言,在使用了两周后,对于MEGA LiFe电池的性能已经有了一个基本的了解,首先它确实是轻,轻的好处是转向负载、制动时的重心转移、甚至方向盘手感等等都有很轻微的变化,不要小看这10公斤,这种感觉在之前换了轻量化的制动套件、轮圈之后同样,前轮负载发生变化时,其实是很容易感觉到的。尤其在很熟悉自己座驾的前提下,更是如此。不过,轻量化虽然换来了更直接和低负荷的转向表现等,但同时也带来了不平路面时过多的弹跳感,虽然更加快上快下,但是否适合每个驾驶者呢?这一点上笔者不作评论,毕竟每个人的驾驶风格和对车辆动态的感触不同,这里没有好坏之分,只有适合自己与否。
至于对于动力性能的帮助方面,其实还是收益蛮多的,首先动力输出流畅度不错,尤其是低速和斜坡等高负荷工况下更容易体会到那些轻微的变化,这样的升级绝不仅仅如写完电脑或者外挂了变速箱电脑那样的蛮力晋级,而是在细微处弥平得更好的感觉。
改装嘛,绝不仅仅是那种大鸣大放的喧哗,成败与否往往存在于那些悄然无声的璀璨里。
铁电池特性寿命
磷酸铁锂动力电池(以下简称锂铁电池)作为铁电池的一种,一直受到业界朋友的广泛关注(也有人说锂铁电池其实就是锂离子电池的一种)。就铁电池而言,它可以分为高铁电池和锂铁电池,今天我们以型号为STL18650的锂铁电池为例,来具体说明一下锂铁的电池的放电特性及寿命。
STL18650的锂铁电池(容量为1100mAh)在不同的放电率时其放电特性如图2所示。最小的放电率为0.5C,最大的放电率为10C,五种不同的放电率形成一组放电曲线。由图1中可看出,不管哪一种放电率,其放电过程中电压是很平坦的(即放电电压平稳,基本保持不变),只有快到终止放电电压时,曲线才向下弯曲(放电量达到800mAh以后才出现向下弯曲)。在0.5~10C的放电率范围内,输出电 压大部分在2.7~3.2V范围内变化。这说明该电池有很好的放电特性。
图1 STL18650的放电特性
容量为1000mAh的STL18650在不同的温度条件下(从-20~+40℃)的放电曲线如图2所示。如果在23℃时放电容量为100%,则在0℃时的放电容量降为78%,而在-20℃时降到65%,在+40℃放电时其放电容量略大于100%。
从图3中可看出,STL18650锂铁电池可以在-20℃下工作,但输出能量要降低35%左右。
图2 STL18650在多温度条件下的放电曲线
STL18650的充放电循环寿命曲线如图4所示。其充放电循环的条件是:以1C充电率充电,以2C放电率放电,历经570次充放电循环。从图3的特性曲线可看出,在经过570次充放电循环,其放电容量未变,说明该电池有很高的寿命。
图3 STL18650的充放电循环寿命曲线
过放电到零电压试验
采用STL18650(1100mAh)的锂铁动力电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。
试验的结果是,零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,无泄漏、性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。
这试验说明该电池即使出现过放电(甚至到0V),并存放一定时间,电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。
磷酸铁锂动力电池(以下简称锂铁电池)作为铁电池的一种,一直受到业界朋友的广泛关注(也有人说锂铁电池其实就是锂离子电池的一种)。就铁电池而言,它可以分为高铁电池和铁锂电池,今天我们以型号为STL18650的铁锂电池为例,来具体说明一下铁锂的电池的放电特性及寿命。
STL18650的锂铁电池(容量为1100mAh)在不同的放电率时其放电特性如图2所示。最小的放电率为0.5C,最大的放电率为10C,五种不同的放电率形成一组放电曲线。由图1中可看出,不管哪一种放电率,其放电过程中电压是很平坦的(即放电电压平稳,基本保持不变),只有快到终止放电电压时,曲线才向下弯曲(放电量达到800mAh以后才出现向下弯曲)。在0.5~10C的放电率范围内,输出电压大部分在2.7~3.2V范围内变化。这说明该电池有很好的放电特性。
图1 STL18650的放电特性
容量为1000mAh的STL18650在不同的温度条件下(从-20~+40℃)的放电曲线如图2所示。如果在23℃时放电容量为100%,则在0℃时的放电容量降为78%,而在-20℃时降到65%,在+40℃放电时其放电容量略大于100%。
从图3中可看出,STL18650锂铁电池可以在-20℃下工作,但输出能量要降低35%左右。
图2 STL18650在多温度条件下的放电曲线
STL18650的充放电循环寿命曲线如图4所示。其充放电循环的条件是:以1C充电率充电,以2C放电率放电,历经570次充放电循环。从图3的特性曲线可看出,在经过570次充放电循环,其放电容量未变,说明该电池有很高的寿命。
图3 STL18650的充放电循环寿命曲线
过放电到零电压试验
采用STL18650(1100mAh)的锂铁动力电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。
试验的结果是,零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,无泄漏、性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。
这试验说明该电池即使出现过放电(甚至到0V),并存放一定时间,电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。