大容量及大功率磷酸锂铁电池的应用
摘要：本文介绍台湾威力能源公司大功率及大容量磷酸锂铁电池之研究发展及应用。以方型软包装电池及10Ah硬壳圆柱型标准型号为应用范例，电池研究包括极片配方设计、电池设计、电源管理系统及应用测试，结果显示，适当的调配电极配方及电池设计，磷酸锂铁电池可大电流放电至30C，而电压仍然在2.8V以上，同时温度使用范围从-20℃至70℃都有极佳的表现。文中报导之电池包含有使用中国及台湾公司自行发展的磷酸锂铁粉末，以及美国phostech授权之磷酸锂铁粉末，测试结果包括有美国国家实验室Sandia Lab测试结论，其显示磷酸锂铁电池具有1C充放电8000次以上的特性。同时发表威力能源公司在一些国家应用发展实例，如电动摩托车、不间断电源、中大型运输工具电源等。
关键词：磷酸锂铁；高功率；电池组
1 引言
磷酸锂铁材料(LiFePO4)是在1997年由美国德州大学Goodenough等人发现的一种应用于锂离子电池的材料，磷酸锂铁的橄榄石结构是一种3D立体结构系统，就像尖晶石(spinel)结构一样，在高温的状态下是很稳定的，其充放电原理是磷酸锂铁和磷酸铁之间结构的转换形成一个1D通道，让锂离子可以稳定的型态活动，同时这样的相转换产生了3.4V的平台电压，而它的理论电容量也相对较高，可达到170mAh/g。磷酸锂铁橄榄石结构还有一些优点，像较便宜，毒性低，高温时结构稳定，对环境的影响较温和，循环稳定安全等，这些特性都非常适合用作锂离子电池材料，而锂离子电池又是近年来相当热门的一种能源项目，应用非常广泛，如手机、笔记型计算机和油电混合车等，因此磷酸锂铁材料已经成为高功率锂离子电池正
极材料的重要选择。
2 结果与讨论：
台湾威力能源公司将各种不同的磷酸锂铁产品用在锂离子电池的正极上，并将此磷酸锂铁锂离子电池应用在多种电器设备上，这些产品包含了台湾T公司，大陆B公司以及美国P公司的磷酸锂铁粉末，以下
将一一呈现上述各种材料的电性能及测试结果。
2.1 台湾T公司磷酸锂铁粉末测试
威力能源公司将台湾T公司的磷酸锂铁粉末制作成方型的软包装锂离子电池，然后进行电性能测试，Z-16-2这种产品的电容量在0.5C的放电情况下可以达到130mAh/g（图1）。在大电流测试方面，15C~18 C放电下电容量还能达到92%以上，20C放电时电容量还能维持在86%。
图1 Z-16-2磷酸锂铁充放电曲线
温度测试方面，在15C放电的情况下，温度低于65℃。当18~20C放电时，温度维持在75℃以下（图2）。唯一不足之处在于当放电电流提高到20C时，电压平台在2.45V左右。
图2 Z-16-2磷酸锂铁倍率放电曲线
2.2 中国B公司磷酸锂铁粉末测试
中国B公司的磷酸锂铁粉末一样由威力能源公司制作成软包装电池来测试，B公司有两种产品Z-15-1和Z-15-2，我们将这两种磷酸锂铁粉末用作锂离子电池的正极，并配合各种不同的电解液（a、b和c）制作成软包装的锂离子电池来测试，测试项目包括充放电测试，电容量测试，循环寿命和温度测试。图3呈现Z-15-1材料的正极配合不同的电解液在10C放电的情形，电压平台约2.9V到3.1V。图4显示Z-15-2配合不同的电解液在10C条件下放电，电压平台在2.85V到2.95V之间。图3和图4显示同一材料在不同电
解液条件下呈现不同的电压平台特性。
图4 Z-15-2倍率型材料10C放电曲线
在20C放电下，Z-15-1和Z-15-2 材料也分别和不同电解液配对，得到的放电结果如图5和图6。相对于10C放电，20C放电时不同的电解液造成了放电情况较大的差异，Z-15-2 的放电电压比Z-15-1高，而选择a配方的电解液放电效率可达98%，且电压平台稳定大约在2.7V，我们推测在10C及20C放电的机理上，磷酸锂铁粉末和电解液扮演不同的导电角色。
图5 Z-15-1容量型材料20C放电曲线
图6 Z-15-2倍率型材料20C放电曲线
以Z-15-2材料在60℃的条件下进行充放电，图7为0.5C之充放电图，结果显示平台电压在3.25V左右，且循环寿命在前100次电容量仍有99%。同时进行1C充放电循环实验，如图8所示。在250次循环后仍能维持原来的电容量，计算其磷酸锂锂铁粉末的电化学容量约为125mAh/g。
图7 Z-15-2倍率型材料60℃下的0.5C充放电曲线
图8 Z-15-2倍率型材料的1C充放电循环曲线
2.3 美国P公司磷酸锂铁粉末测试
这项产品测试的设计出自台湾LiFe Battery Inc.电池公司，并在美国Sandia国家实验室完成，对电池进行各种测试，包含电容量，循环寿命及电容量和温度关系，欧姆阻抗测试，大电流放电下部分荷电态（P
SOC）循环寿命测试和过充电电压测试。
图9是一颗LiFe Battery Inc.公司设计的10Ah锂离子电池照片，电池尺寸为直径40mm长139 mm，重360 g。表1列出了此电池的详细资料(以下称cell#1)。
图9 LiFe Batt公司的LiFePO4电池
表1 LiFe Batt公司的LiFePO4电池的性能参数
2.3.1 电容量及电容量和温度关系测试
图10显示cell#1电压和容量的充放电曲线图，分别是第一个循环和第8,394次PSOC循环后的情形，初始的电容量有9.61 Ah，其理论电容量在9到10 Ah之间，而在8394 PSOC循环后，电容量为8.91 Ah，大约减少了7%，上述测试电流为0.5C。若8394次循环后以1C条件测试电容量是8.61Ah，这是小电流深度充放电后的结果，完成此测试后再将电池以0.2 A小电流充饱电。此外，初始的电容量若以1C条件进行
测试反而可以达到10.14 Ah，这个容量的增加是由于在大量PSOC循环前一种“break-in”所谓化成的作用所
造成的。
图11是1C条件下各种温度35, 25, 0, -20, -30, 和-40℃的电容量测试，结果显示在-20℃时，电容量呈现急剧的下降，而在更低的-40℃下已经几乎没有电容量。图12是1C条件下充电的电压情况，在-20℃或更低温的情况下会发生直接由起始电压冲到理论电压的情况，也就是说低温状态下电流无法长时间充入。
2.3.2 欧姆阻抗测试
图13显示cell #1的初始阻抗值是3.6毫欧(ΔV/ΔI)，而在8,394 PSOC循环后的阻抗值为4.2毫欧。此测试结果做线性回归得到一斜率，这种处理数据的方式是有意义的，此电流和电压的斜率代表的是一个在0到-20A放电区间的平均阻抗值，此电池看起来循环前后的斜率是一致的，有些电池在放电前后斜率会有很
大的差异。
图13 Cell #1欧姆阻抗测试(100% SOC)
2.3.3 不同功率的充电循环测试
图14和图15是1C、4C和2C充电循环测试的结果以及大电流充电4C(±40 A)测试结果。
图14 各种电流放电循环测试
图14是由三种充放电条件组成的，先由10A（6分钟）到40A（1.5分钟）再到20A （3分钟），实验的设计是先由起始的10A到大电流40A的测试，再将电流降回至20A。在2000次循环之后，电容量降到了原本10.14Ah的88%，而在8394次循环后，又渐渐降到最初电容量的85%(8.61Ah)。整个曲线中有五段地方出现有容量在同样的循环数里攀升0.25 Ah的情形，这是由于该循环测试完成后又再充电造成的现象，但数据上可以看出在短暂跳动攀升后又回到原来的基准线，究竟电容量降到80%是在多少次循环之后并不清楚，但根据整个测出来的基准线做线性推算，在电容量降到最初电容量的80%前应该可以达到18,0 00的循环。此外，在大电流40A的测试中，循环的间隔代表了多快时间电池的充电可以达到最大电压3.6 5 V，当电压到达3.65 V时，充电循环就停止，开始电容量测试，在40 A的测试区段大约是从第1000个循环开始到第6,000循环，期间容量渐渐下降，在第6000个后转换成中度的电流(±20 A)，电容量又约略回到第2000次的电容量值，所以说末端充电电压呈现加速度增加和电容量的渐减是电池的老化现象。
图15 各种电流充电的循环寿命测试(±40A 1.5 min)
图15显示在进行循环寿命实验中，以4C(±40 A)条件下的充放电状况，结果显示末期的电压呈现稳定增加的情况，这表示内阻在这种情况下会增加比较快速，这种状况将会影响循环寿命和放电效率。
2.3.4 过充电测试
图16显示电池的过充电测试结果。起初在电流10A的状态下，电压快速升高，但升到4.7 V就变成渐渐增加的现象，电压渐渐增加的现象大约持续了30分钟，而在此期间温度渐渐升高，然后电池的电压突然瞬间跳到它的最高电压12 V，在大约110℃时电池电解液有漏出的现象，但没有起火或爆炸情形，而在116℃形成开路并失去大部分电解液，在120℃时电压降到零，不过电池在形成开路后二十分钟温度持续升
到160℃。
图16 过电压充电测试
2.3.5 总结
上述测试结果显示了磷酸锂铁粉末在加工成电池后的一些性能，如电容量，内阻，最大能量密度等等。温度测试( 35, 25, 0, -20, -30, -40 °C)显示低温特别是低于-20℃下，对放电电容量和充电电压有很大影响。较大电流的循环测试中，在4C条件下完成8,394次循环后电容量也只有10%到15%的流失。欧姆阻抗的测试从初始到完成充放电只有从3.6毫欧升到4.2毫欧。最后在1C的过充电时，电池不产生爆炸或燃烧，只要系统能承受160℃的高温和电解液漏出情况，系统将不会有损坏产生。
这个测试实验的目标是要验证磷酸锂铁材料的电性能，以便运用在各种不同大功率的充放电应用，例
如电源供应，功率调整系统及风力发电方面的应用。
3 应用
威力能源公司将各种不同厂家的磷酸锂铁粉末制作成软包装锂离子电池以及电池组，并应用在多种设
备上，如电动机车及汽车。
威力能源公司以标准10Ah和15Ah电容量软包装锂离子电池，加上电路控制系统组装成12V, 45Ah 电池组，应用在汽车的起动电池，如图17所示，其中全电池能量密度可达动力铅酸电池有效能量的4倍。
图17. 12V, 45Ah汽车之起动电池组
组装成36V, 15Ah电池组，由12个电池串联成，电池组能量为560Wh，可供轻型电动摩托车使用，续航力达70km，其重量仅4.5kg。为了携带方便，设计有携带之把手和轮轴，如图18，规格说明如表2。
图18 36V, 15Ah轻型电动机车电池组
组装成60V 30Ah 1800Wh电池组，可用于重型机车，如图19，可供机车时速达100km/h以上，规格
说明如表3。
图19 60V, 30Ah, 1800Wh电池组
由威力能源Power Source Energy Co., Ltd 和LiFe Battery Inc.合作的电池组以圆柱型10Ah为标准单体电池，组成144V电池组，已应用在英国之电动卡车电池组（图20），其采用独自开发之电池管理系统。
图20 10Ah标准单体组成之144V电池组
4 结论
（1）大功率磷酸锂铁电池的设计，需选择好磷酸锂铁粉末、电极配方及匹配的电解液。
（2）15C以上大功率大容量电池建议使用软包装锂离子设计。
（3）使用浅充浅放大功率的车用电池，建议用低电压充电，可以增加循环寿命。
（4）设计大功率磷酸锂铁电池，设计较低重量能量密度(Wh/kg)可以增加循环寿命。
磷酸铁锂动力电池特性及应用 自锂离子电池问世以来，围绕它的研究、开发工作一直不断地进行着，上世纪90年代末又开发出锂聚合物电池，2002年后则推出磷酸铁锂动力电池。 锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能，并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2)，另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池，一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池，它是锂离子电池家族的新成员。 一般锂离子电池的电解质是液体的，后来开发出固态及凝胶型聚合物电解质，则称这种锂离子电池为锂聚合物电池，其性能优于液体电解质的锂离子电池。 磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池，这名字太长，简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。 采用LiFePO4材料作正极的意义 目前用作锂离子电池的正极材料主要有：LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中，钴(Co)最贵，并且存储量不多，镍(Ni)、锰(Mn)较便宜，而铁(Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此，采用 LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。 作为可充电电池的要求是：容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错，特别在大放电率放电(5～10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上，它是最好的，是目前最好的大电流输出动力电池。 LiFePO4电池的结构与工作原理 LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳(石墨)组成的电
技术及服务规范书 1.概述 1.1定义 本技术要求规定了中国铁塔股份有限公司对梯次利用磷酸铁锂电池组（以下简称梯次电池）的技术要求，适用于中国铁塔股份有限公司梯次利用磷酸铁锂电池组产品的采购、使用、维护等。 铁塔公司本次采购的梯次电池，要求提供电池原生产品牌、出厂日期、应用车型、作为动力电池使用年限等信息，便于建立梯次电池档案。 说明： 1）不同使用年限的单体电池，按使用年限最长的标记； 2）应用车型按：a 大巴车，b 乘用车，c 其他； 3）标称容量：同一电池组中不同单体电池的标称容量，取最低值。 1.2参考标准 1.2.1供应商的设备应参考以下技术标准： 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 1)GB/T 191 包装储运图示标志 2)YD/T 1051-2010 通信局（站）电源系统总技术要求 3)YD/T 5040-2010 通信电源设备工程安装设计规范 4)YD/T 2344.1-2011 通信用磷酸铁锂电池组第1部分：集成式电池组 5)YD/T 2344.2-2015 通信用磷酸铁锂电池组第2部分：分立式电池组 6)Q/ZTT 2217.3-2016 蓄电池技术要求第3部分：磷酸铁锂电池组（集 成式）
7)YD/T 1363.3-2014 通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统 第3部分：前端智能设备协议 1.2.2本技术要求与中国行业标准不一致的地方，以本技术要求为准；本文件提出的具体技术要求高于上述文件和规范要求的，以本文件为准。 1.2.3如无特别说明，本技术规范书提及的试验方法应符合YD/T 2344.1-2011《通信用磷酸铁锂电池组第1部分：集成式电池组》的规定。 1.3名词和术语 1.3.1梯次利用磷酸铁锂单体电池 梯次利用磷酸铁锂单体电池是指原在电动汽车上使用的动力磷酸铁锂电池，退役后容量下降但性能仍满足通信使用要求，其单体电池标称电压为3.2V。 1.3.2梯次磷酸铁锂电池模块 由梯次利用磷酸铁锂单体电池并联或串联而成的电池组合。 1.3.3电池管理系统（BMS） 主要用于对梯次电池充电过程、放电过程和安全性进行管理，提高梯次电池使用寿命，并为用户提供相关信息的电路系统的总称，一般由监测、保护电路、电气、通讯接口等组成。BMS应能实现对单体电池的监测和管理。 1.3.4梯次磷酸铁锂电池组（简称梯次电池） 由若干个电池模块或单体电池和电池管理系统组成，电池模块或单体电池与电池管理系统可放置于一个单独的机械电气单元内，也可分立放置。 1.3.5额定容量 指在环境温度为25℃±2℃条件下，梯次电池以3h率放电至终止电压时所 应提供的电量，用C 3表示，单位为安时 (Ah)；3h率放电电流用I 3 表示，数值为 0.33C 3 ，单位为安培（A）。 1.3.6原始容量 指梯次利用电池作为原动力电池在电动汽车上使用时的初始额定容量。 1.3.7标称容量 指梯次利用电池重组后出厂标定的额定容量，该容量用于标识整组电池容量。 1.3.8实测容量 指梯次利用电池送检样品经过实验室测试的实测额定容量。梯次利用电池的实测容量与标称容量的差值应为正偏差。
通信基站用磷酸铁锂电池
中国移动通信企业标准 QB-H-005-2012 通信基站用磷酸铁锂电池 L i F e P O4b a t t e r y f o r C o m m u n i c a t i o n b a s e s t a t i o n
版本号：1.0.0 2012-10-30发布2012-10-30实施中国移动通信集团公司发布
目录 1范围 (1) 2规范性引用文件 (2) 3术语、定义和缩略语 (4) battery cell 5 3.1磷酸铁锂电池 LiFePO 4 3.2单体电池 Single battery (5) battery 3.3磷酸铁锂电池模块LiFePO 4 block5 3.4电池采集模块battery acquisition module(BAM) (5) 3.5电池管理系统battery management system（BMS） (5) battery 3.6磷酸铁锂电池组LiFePO 4 system6 3.6.1IBS模式 (integrated battery system)6 3.6.2LBMS模式 (large capacity battery +BMS)6 3.6.3LBAM模式 (large capacity battery +BAM+FPA) (7) 3.7标称容量nominal capacity (7)
3.8标称电压nominal voltage (7) 3.9终止电压 end of discharge voltage 7 3.10寿命 cycle life (7) 3.11容量保存率 save rate of capacity 8 3.12内阻 internal resistance (8) 3.13电导 conductance (8) 4产品分类和系列 (8) 4.1电池模块额定容量系列（Ah） (8) 4.2电池组输出电压标称值系列 (9) 4.3电池组应用系列 (9) 4.4电池组管理系列 (9) 5要求 (9) 5.1使用环境条件 (9) 5.2外观及尺寸 (10) 5.3电池标示 (10) 5.4性能指标 (11) 5.4.1充放电要求 (11) 5.4.2完全充满电 (12) 5.4.3性能指标 (13) 5.4.4电池组性能一致性 (19) 5.4.5大电流放电性能 (20)
关于磷酸铁锂电池的知识 导读：锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。 磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。 1.介绍 磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池，一个主要用途是用作动力电池，相对NI-MH、Ni-Cd电池有很大优势。 磷酸铁锂电池充放电效率较高，倍率放电情况下充放电效率可达90%以上。而铅酸电池约为80%。 2.八大优势 安全性能的改善 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。有报告指出，实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分
样品出现燃烧现象，但未出现一例爆炸事件，而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电，发现依然有爆炸现象。虽然如此，其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池，已大有改善。寿命的改善 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到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年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，理论寿命将达到7~8年。综合考虑，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流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满，起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。 高温性能好 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。工作温度范围宽广(-20C--+75C)，有耐高温特性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。 大容量 具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。5AH-1000AH(单体) 无记忆效应 可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性，而
磷酸铁锂电池充放电曲线和循环曲线我公司生产的磷酸铁锂电池以其无毒、无污染，高安全性，循环寿命长，充放电平台稳定等优点受到锂电池专家的关注。我公司所生产的LiFePO4动力电池在国内、外均处于领先水平，填补了国内、外大功率磷酸铁锂动力电池的空白，并获得多项国家专利。10C充放电1000次循环容量衰减在25%以内，充放电平台稳定，安全性能优良，可大电流充放电，完全解决了钴酸锂，锰酸锂等材料做动力型电池所存在的安全隐患和使用寿命问题。磷酸铁锂动力电池将取代铅酸、镍氢电池、钴酸锂和锰酸锂锂电池，引领汽车工业走进绿色时代。我公司生产的磷酸铁锂18650－1200mAh的电池充放电曲线和大电流循环曲线如下：
我公司生产的磷酸铁锂CR123A－500mAh的电池大电流循环曲线如下
新型磷酸铁锂动力电池 中心议题： ?磷酸铁锂电池的结构与工作原理 ?磷酸铁锂电池的放电特性及寿命 ?磷酸铁锂电池的使用特点 ?磷酸铁锂动力电池的应用状况 自锂离子电池问世以来，围绕它的研究、开发工作一直不断地进行着，上世纪90年代末又开发出锂聚合物电池，2002年后则推出磷酸铁锂动力电池。 锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能，并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂（LiCoO2），另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池，一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂（LiFePO4）材料作电池正极的锂离子电池，它是锂离子电池家族的新成员。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d714550743.html, 浅谈磷酸铁锂电池的性能与应用 作者：张志伟 来源：《中国科技博览》2015年第30期 [摘要]随着科学技术发展速度不断加快，锂离子电池技术也得到了相应的发展，磷酸铁锂带电池应运而生，这种类型的电池所具优势明显，如安全性好、没有记忆效应、工作电压高、循环寿命长以及能量密度大等。下面笔者就磷酸铁锂电池的性能以及应用进行研究和分析。 [关键词]滇池；性能；磷酸铁锂；储能 中图分类号：TG113.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0368-01 一、前言 目前在锂电池的研究中，所研究的主要正极材料包含有LMin2O4、LiCoO和LiNiO2等，但因钴资源有限，再加上其有毒，在制备钼酸锂上难度较大。自从磷酸铁锂所具的可逆嵌脱锂特性被报道以后，该材料也受到了广泛关注，关于该材料方面的研究和文献报道也随之增多，和传统锂电池比较，磷酸铁锂电池所具安全性能较好，原材料来源比较广泛，循环寿命长且成本较低等，目前在通信、电网建设中已得到广泛应用。 二、磷酸铁锂电池性能分析 磷酸铁锂电池正极由LiFePO4材料所构成，由铝箔连接正极；电池负极为碳石墨构成，由铜箔和负极连接；电池中间为聚合物隔膜，借助于此隔开电池正负极，其中锂电子能经过隔膜，而电子不可经过隔膜，在电池内存在电解质。于LiFePO4和FePO4间完成电池充放电反应，充电期间，LiFePO4缓慢脱离出锂离子成为FePO4；放电期间，锂离子嵌入FePO4逐渐形成为LiFePO4。当电池在充电时，自磷酸铁锂晶体电池中锂离子迁移至晶体的表面，于电场力不断作用下开始进入电解液，接着穿过隔膜，而后通过电解液迁移至石墨晶体表面，继而嵌入到石墨晶格。在此时，电子通过导电体逐渐流向电池正极铝箔集电极，通过极耳—电池正极柱—外电路—负极极柱—负极极耳逐步流向至铜箔集流体，最后再通过导电体流至石墨负极，从而使负极电荷可达到平衡。电池在放电期间，锂离子脱嵌于石墨晶体，进入电解液，接着穿过隔膜，通过电解液迁移至磷酸铁锂晶体表面，而后重新嵌入至磷酸铁锂晶格中，此时，电子通过导电体逐渐流向至铜箔集电极，通过极耳—电池负极柱—外电路—正极极柱—正极极耳而流向至铝箔集流体，并再通过导电体流至电池正极，以便正极电荷达到平衡。 磷酸铁锂电池借助于自身所具独特优势，如高工作电压、绿色环保、能量密度大、支持无极扩展以及循环寿命长等，将其组成为储能系统以后能够大规模储存电能。由磷酸铁锂电池构成的储能系统，除磷酸铁锂电池组外，还包含有电池管理系统、中央监控系统、换流装置以及变压器，其中换流装置中又包括整流器以及逆变器。该系统能量转换机理主要如下：在充电
附件2：《江西移动磷酸铁锂电池检测项目表》
电池管理系统 battery management system（BMS） 主要采集蓄电池的单体电压、总电压、充\放电电流、容量、蓄电池环境温度等参数，用于对蓄电池充电过程和放电过程进行管理，并辅助有效的保护与告警功能的电路系统的总称(保护与告警功能function of protection & alarming(FPA))，由采集和保护电路、电气和通讯接口及热管理装置等组成。在性能上BMS=BAM+FPA。 第3章磷酸铁锂电池产品测试要求 3.1测试方法 参见《江西移动磷酸铁锂电池技术规范书》。 3.2单个产品判定标准
注1：如果1个A类不合格，则判定样品不合格。 注2：如果2个B类不合格或2个等效B类及以上不合格，则判定样品不合格。注3：2个C类等效一个B类。 3.2主要技术指标要求 3.2.1．使用环境条件 3.2.1.1电源电压 应满足48V（15只单体电池串联（单体电压3.2V））使用要求。 3.2.1.2电池容量 铁锂电池应有10AH~500AH等系列容量的规格型号。 3.2.1.3工作温度范围： -20℃~60℃。 3.2.2.外观要求 1）磷酸铁锂电池组表面应清洁，无明显变形，无机械损伤，接口触点无锈蚀； 2）磷酸铁锂电池组表面应有必需的产品标识，且标识清楚； 3）磷酸铁锂电池组的正、负极端子及极性应有明显标记，便于连接；
4）磷酸铁锂电池组的电源接口、通讯（或告警）接口应有明确标识； 5）电池及磷酸铁锂电池组应进行走线布局设计，使电池连接线、控制线布局美观、整齐。 3.2.3.性能指标 3.2.3.1磷酸铁锂电池组应具有良好的电磁兼容性以及与标准通信整流器兼容。 3.2.3.2基本要求 3.2.3.2.1电磁兼容性（需提供电磁兼容性报告） 1）静电放电抗扰性 磷酸铁锂电池组应满足GB/T 17626.2-2006 等级 4的要求；试验后，其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸，并能正常工作。 2）传导骚扰限值 磷酸铁锂电池组应满足YD/T 983-2013等级B的要求；试验后，其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸，并能正常工作。 3）辐射骚扰限值 磷酸铁锂电池组应满足YD/T 983-2013 等级 B的要求；试验后，其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸，并能正常工作。 4）浪涌（冲击）抗扰性 磷酸铁锂电池组应满足GB/T 17626.5-2008 等级4的要求；试验后，其外观应无明显变形、漏液、冒烟或爆炸，并能正常工作。 3.2.3.2.2绝缘 对于金属外壳的磷酸铁锂电池组，用绝缘电阻测试仪直流500V的测试电压，对被测磷酸铁锂电池组正负极端子对磷酸铁锂电池组金属外壳进行测试，磷酸铁锂电池组正负极接口分别对磷酸铁锂电池组金属外壳的绝缘电阻不小于2MΩ。 3.2.3.2.3保护功能 1）过充电保护 磷酸铁锂电池组具有过充保护功能，检测到过充状态时，磷酸铁锂电池组保护系统应切断充电电路，磷酸铁锂电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸，电压电流撤销后，磷酸铁锂电池组能正常工作。磷酸铁锂电池组在过充电保护状态下不影响正常放电功能。 2）过放电保护 磷酸铁锂电池组任何一节电芯电压小于过放保护电压（2.5V，可根据厂家给定值调整）后，磷酸铁锂电池组保护系统能切断放电回路。市电恢复后，磷酸铁锂电池组应自动恢复充电状态，并正常工作。 3）短路保护 磷酸铁锂电池组满电状态下，磷酸铁锂电池组的正负极短路时磷酸铁锂电池组应能切断电路，磷酸铁锂电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸，短路撤销后磷酸铁锂电池组能正常工作。磷酸铁锂电池组任何单体短路, 系统必须能够自动隔离单体。 4）反接保护 磷酸铁锂电池组满电状态下，正负极反接时磷酸铁锂电池组保护系统能切断电路，磷酸铁锂电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸，反向电压撤销后，磷酸铁锂电池组能正常工作。 5）过载保护
沃特玛电池有限公司 磷酸铁锂动力电池使用手册 电子部 2013-3-15 [为了方面售后服务更好的对OPT管理系统进行维护，特此制定本手册，希望对售后服务有所帮助]
前言 为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题，世界主要汽车生产国纷纷加快部署，将发展新能源汽车作为国家战略，加快推进技术研发和产业化，同时大力发展和推广应用汽车节能技术。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向。新能源客车，目前正在飞速发展。 当新能源客车穿行于街市，走进人们的生活时，对它的了解和认知也就成我们的必修课。然而，在这新能源之风势在必行之际，谈到动力电池，我们中大多数的人对其都知之甚少，这其中包括很多从事纯电动客车工作的相关从业人员，也正因为如此，才给你们的工作和和生活到来了诸多的困难和疑惑。 为解决这些问题，让从事纯电动客车工作的相关从业人员对动力电池有一些初步的了解和认识，本手册将通过重点介绍磷酸铁锂动力电池和管理系统的运用与维护来让大家了解动力电池的相关知识。为了更好服务客户，让相关从业人员熟悉和掌握我公司的纯电动客车动力电池，也为更好的发挥磷酸铁锂动力电池优越的性能，做好相关的维护保养工作，特制定本手册。希望此举能为大家避免在使用或维护我公司产品时造成不必要的困扰和预防产生一些不可挽回的损失。 烦请在使用或维护沃特玛公司纯电动客车动力电池之前，详细阅读本手册！
目录第一章 第二章
第一章为何选择磷酸铁锂电池作为动力电池 电池的概念 1.1.1什么是电池 化学电源俗称为电池，是一种利用物质的化学反应所释放出来的能量直接转化为电能的装置。顾名思义，电池是装电的池子，尤如水池，电池的电压及容量类似于水池的水位高低和蓄
目次 前言 (1) 1适用范围 (1) 1.1适用范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 3.1磷酸铁锂电池 LiFePO4 battery cell (1) 3.2单体电池 Single battery (1) 3.3磷酸铁锂电池模块 LiFePO4 battery block (2) 3.4电池采集模块 battery acquisition module(BAM) (2) 3.5电池管理模块 battery management module（BMM） (2) 3.6磷酸铁锂电池组 LiFePO4 battery system (2) 3.7标称容量nominal capacity (2) 3.8标称电压nominal voltage (2) 3.9终止电压 end of discharge voltage (2) 3.10循环寿命 cycle life (2) 3.11容量保存率 save rate of capacity (2) 3.12内阻 internal resistance (2) 3.13电导 conductance (2) 4产品分类和系列 (3) 4.1电池模块额定容量系列（Ah） (3) 4.2电池组输出电压标称值系列 (3) 4.3电池组应用系列 (3) 4.4电池组管理系列 (3) 5要求 (3) 5.1使用环境条件 (3) 5.2外观 (3) 5.3性能指标 (3) 5.4电池间连接电压降 (6) 5.5寿命 (6) 5.6安全性能 (6) 5.7储存 (7) 5.8电磁兼容性 (7) 5.9BMM要求 (8) 5.10监控要求 (10) 6检验方法 (10) 6.1检验条件 (10) 6.2检验仪表要求 (10) 6.3外观 (10) 6.4放电性能 (10) 6.5电池组性能一致性 (11)
磷酸铁锂电池及充电器原理结构 ?随着科学技术的发展及电化学材料及工艺技术的进步，人们不断地研究、开发出新型电池材料及新型电池。继镍镉、镍氢可充电电池之后，在1991年开发出可充电的锂离子电池，1995年又推出性能更好的聚合物锂电池，到2002年后，新型磷酸铁锂电池又问世。 2），另外还有少数采用氧化锰锂（LiMn2O4）及氧化镍锂（LiNiO2）作正极材料。新型磷酸铁锂电池是一种用磷酸铁锂（LiFePO4）作电池正极，用石墨作负极的锂离子电池。它的工作原理与锂离子电池完全相同，是锂离子电池家族中的新成员。 4电池。 4电池应是最便宜的。另外它具有放电平台特别平坦、能用大放电率放电（5~10C）、特别安全（不会因过充电、过放电、甚至短路时发生燃烧或爆炸）、循环寿命长、对环境无污染等特点，作为大电流输出的动力电池，它的性能是最佳的。 4正极材料，有一些工厂已小批量生产各种不同容量的LiFePO4电池（容量从几百mAh到几百Ah）。由于生产时间不长、产量不大，还是初创阶段，因此目前在价格上比同样容量的锂离子电池还贵，但是还供不应求，经常发生缺货。这种现象将在1~2年内得到改进。到那时LiFePO4电池的价格更齐全、质量进一步提高，价格也更便宜，应用将更广泛。 1. LiFePO4电池主要特点 4电池可在2~10C放电率范围长期工作，甚至于在10秒短时间内可达20C的放电率。采用LiFePO4电池作为动力的汽车有极好的加速性能、用作电动工具手电钻电源时则有高的钻孔速度，并能对硬度较大的材料进行钻孔。 4电池在不同放电率时的放电特性如图1所示。 图1 图2 4电池的放电特性是极好的； 4电池作循环寿命试验，其结果是：锂离子动力电池做了300个循环后，其放电容量已降到85%；而LiFe PO4电池做了500个循环后，其放电容量还大于95%。 4电池做了300个循环放电容量还大于80%。
磷酸铁锂电池在通信行业中的应用 关键词：通信、移动基站、宏基站、室外一体化基站、蓄电池、铁电池、纯电动汽车电池、军用锂电池、电动工具锂电池、磷酸铁锂电池组、磷酸铁锂电池、铁锂电池、锂离子电池、新能源汽车锂电池、锂电池、新能源电池、新型蓄电池、矿灯锂电池、储能电池、UPS电源、基站后备电源、太阳能路灯电池、LED灯锂电池、风电电池、船舶锂电池、光伏电池、电动大巴用锂电池、混合动力电池、动力电池、电动车电池、电动车用锂电池、锂离子电池组 传统的阀控式密封铅酸电池以其成本低廉、技术成熟、维护方便得到广泛应用，然而，随着无线通信技术的不断发展和移动基站应用场景的复杂化，传统的蓄电池逐步显现出体积大、对环境温度要求苛刻等劣势。磷酸铁锂电池由于具有体积小、重量轻，高温性能突出，循环性能优异，可高倍率充、放电，绿色环保等众多优点，更适用于环境温度高、机房面积及承重小等恶劣的基站环境。在末端供电后备电池方面可作为铅酸蓄电池的有效补充。 一、目前后备电源面临的问题 1、传统铅酸蓄电池对环境温度要求比较高 目前市内宏基站的站址选择越来越难，室外一体化基站开始大规模建设。传统的铅酸蓄电池对环境温度要求比较高的特点造成传统的铅酸蓄电池很难适应室外高温等恶劣天气。另外，除了铅酸蓄电池外，室内宏基站的其他设备对环境温度的适应范围都比较宽。机房空调就是为了给铅酸蓄电池提供适当的环境温度。为了节能减排，目前已开发出蓄电池保温箱等蓄电池专用的小型空调设备。如果能找到一种对环境温度要求不高的电池作为后备电源，不仅能解决室外一体化基站后备电源的问题，而且还能省掉机房专用空调，这样既节省了工程初期购买空调的投资，也节省了基站运行时的大量电费开销。 2、传统铅酸蓄电池对机房面积和承重要求高 室内宏基站设备中，电源设备占比最大，而电源设备中提及和占地面积最大的就是蓄电池。室内宏基站的机房大多采用民房，根据结构专业的统计计算，民房的承重设计一般为150~200kg/m，而铅酸蓄电池对机房的承重要求不低于400kg/m，所以在现有的民房内摆放铅酸蓄电池都需要经过加固处理。这样一方面加大了工程量，另一方面也加大了选址难度。另外，目前通信设备逐步向小型化、分散化的方向发展，末端设备的功耗越来越小，要求后备电池的体积更小，重量更轻。 3、传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差 目前电网质量越来越完善，很少出现市电大面积长时间停电的状况，而基站的停电往往是由于市政项目的频繁建设所造成的短时间频繁停电，这需要蓄电池短时间大电流高倍率放电，而传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差。 4、蓄电池没有纳入监控系统 蓄电池没有纳入监控系统，蓄电池还剩余多少容量不清楚。 5、传统铅酸蓄电池会对环境造成污染 传统的铅酸蓄电池在生产制造和使用后期，如果处理不当，会对环境造成污染。
锂电池储能系统技术要求 1.产品清单 2?方案要求 2.1项目概况: 该项目为室内储能，系统应用场所为室内使用，应用场景主要为削峰填谷，PCS负载为100kW。 初步总体方案是： 装配总功率100kW的储能变流器（PCS），储能电池总装配电量为101.376k Wh，共为1个电池簇构成
2.3储能电池: (1)电芯性能 电芯采用磷酸铁锂电芯，容量120Ah ，标称电压3.2V ,电芯月自放电率 €%，电芯需通过 GBT 31484-2015、GBT 31485-2015和 GBT 31486-2015 国家强 检测试，安全性能符合国家标准。详细参数见电芯规格书。 基本特性参数 备注 —、单体电芯~Cell 电芯类型 磷酸铁锂 电芯容量 120Ah 电芯额定电压 3.2V 取大充电电压 3.65V 放电截止电压 2.5V 标准充电电流 120A 标准放电电流 120A 2.2系统拓扑图: 电恚 (L4I0/母线 能 统 储系
2.4 BMS功能要求 1）模拟量测量功能：能实时测量单体电压、温度，测量电池组端电压、电流等参数。确保电池安全、可靠、稳定运行，保证单体电池使用寿命要求，满足对单体电池、电池组的运行优化控制要求。 2）在线SOC诊断：在实时数据采集的基础上，建立专家数学分析诊断模型，在线测量电池的剩余电量SOC。同时，智能化地根据电池的放电电流和环境温度等对SOC 预测进行校正，给出更符合变化负荷下的电池剩余容量及可靠使用时间。 3）电池系统运行报警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、通信异常、BMS异常等状态时，能显示并上报告警信息。 4）电池系统保护功能：对运行过程中可能出现的电池严重过压、欠压、过流（短路）等异常故障情况，通过高压控制单元 实现快速切断电池回路，并隔离故障点、及时输出声光报警信息，保证系统安全可
关于磷酸铁锂电池的知 识 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
关于磷酸铁锂电池的知识 导读：锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。 磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。 1.介绍 磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池，一个主要用途是用作动力电池，相对NI-MH、Ni-Cd电池有很大优势。 磷酸铁锂电池充放电效率较高，倍率放电情况下充放电效率可达90%以上。而铅酸电池约为80%。 2.八大优势 安全性能的改善 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。有报告指出，实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象，但未出现一例爆炸事件，而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电，发现依然有爆炸现
象。虽然如此，其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池，已大有改善。 寿命的改善 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到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~年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，理论寿命将达到7~8年。综合考虑，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。 高温性能好 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。工作温度范围宽广(-20C--+75C)，有耐高温特性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。 大容量 具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。5AH-1000AH(单体) 无记忆效应 可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆
通信用磷酸铁锂电池及系统的原理与应用 传统的阀控式密封铅酸电池以其成本低廉、技术成熟、维护方便得到广泛应用，然而，随着无线通信技术的不断发展和移动基站应用场景的复杂化，传统的蓄电池逐步显现出体积大、对环境温度要求苛刻等劣势。磷酸铁锂电池系统由于具有体积小、重量轻，高温性能突出，循环性能优异，可高倍率充、放电，绿色环保等众多优点，更适用于环境温度高、机房面积及承重小等恶劣的基站环境。同时，在末端供电磷酸铁锂电池也可作为铅酸蓄电池的有效补充。 一、目前通信后备电源面临的问题 1、传统铅酸蓄电池对环境温度要求比较高 目前市内宏基站的站址选择越来越难，室外一体化基站开始大规模建设。传统的铅酸蓄电池对环境温度要求比较高的特点造成传统的铅酸蓄电池很难适应室外高温等恶劣天气。另外，除了铅酸蓄电池外，室内宏基站的其他设备对环境温度的适应范围都比较宽。机房空调就是为了给铅酸蓄电池提供适当的环境温度。为了节能减排，目前已开发出蓄电池保温箱等蓄电池专用的小型空调设备。如果能找到一种对环境温度要求不高的电池作为后备电源，不仅能解决室外一体化基站后备电源的问题，而且还能省掉机房专用空调，这样既节省了工程初期购买空调的投资，也节省了基站运行时的大量电费开销。 2、传统铅酸蓄电池对机房面积和承重要求高 室内宏基站设备中，电源设备占比最大，而电源设备中提及和占地面积最大的就是蓄电池。室内宏基站的机房大多采用民房，根据结构专业的统计计算，民房的承重设计一般为150~200kg/m，而铅酸蓄电池对机房的承重要求不低于 400kg/m，所以在现有的民房内摆放铅酸蓄电池都需要经过加固处理。这样一方面加大了工程量，另一方面也加大了选址难度。另外，目前通信设备逐步向小型化、分散化的方向发展，末端设备的功耗越来越小，要求后备电池的体积更小，重量更轻。 3、传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差 目前电网质量越来越完善，很少出现市电大面积长时间停电的状况，而基站的停电往往是由于市政项目的频繁建设所造成的短时间频繁停电，这需要蓄电池短时间大电流高倍率放电，而传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差。
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/d714550743.html,）浅析磷酸铁锂电池的优点及缺点 磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池，这名字太长，简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁（LiFe）动力电池。 一、工作原理 磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。 二、意义 金属交易市场，钴（Co）最贵，并且存储量不多，镍（Ni）、锰（Mn）较便宜，而铁（Fe）存储量较多。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此，采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是挺便宜的。它的另一个特点是对环境环保无污染。 作为充电电池的要求是：容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全（不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸）、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错，特别在大放电率放电（5～10C 放电）、放电电压平稳上、安全上（不燃烧、不爆炸）、寿命上（循环次数）、对环境无污染上，它是最好的，是目前最好的大电流输出动力电池。 三、结构与工作原理
LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳（石墨）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。 LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。 四、主要性能 LiFePO4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。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同，其性能上会有些差异。例如同一种型号（同一种封装的标准电池），其电池的容量有较大差别（10%～20%）。 这里要说明的是，不同工厂生产的磷酸铁锂动力电池在各项性能参数上会有一些差别；另外，有一些电池性能未列入，如电池内阻、自放电率、充放电温度等。 磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别，可以分成三类：小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。 五、过放电到零电压试验： 采用STL18650（1100mAh）的磷酸铁锂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。
目录 一、适应范围 (3) 二、电池的维护和保养 (3) 三、使用注意事项 (3) 四、运输注意事项 (4) 五、贮存 (4) 六、常见故障判断 (5) 七、电池的基本参数 (5) 八、产品示意图 (6) 九、典型充放电曲线图 (7) 十、不同温度下的放电曲线图 (7) 十一、不同倍率放电曲线图 (9)
一、适应范围 本产品说明书适用于XX提供的磷酸铁锂电池产品，同时本说明书提供的产品符合：Q/SHB004-2010 企业标准的各项要求（标准以中华人民共和国储能蓄电池标准GB22473-2008和即将下发的新标准草稿为基础制定）。 二、电池的维护和保养 (1) 按照安装手册完成电池的安装后，在电池首次放电前，应先将电池充 满电，然后再使用。在电池完全充放电3～5次后，电池即可达到最 大容量。 (2) 当电池电量不足时，应及时充电，这样将有益于延长电池寿命。如果 不及时充电，让电池长时间处于缺电状态下将会影响电池的使用寿 命。若电池需要长时间搁置，最好使电池处于半电状态，并且每2个 月对电池进行充电一次，充电时间为一小时。 (3) 电池应安装在空气流通、干燥、清洁的环境中；充电时应避免火源、 易燃物品接近并断开负载（关闭用电设备）。 (4) 电池的工作环境温度为5～40℃（最佳工作环境温度为15～35℃）， 若在此温度范围之外，电池性能发挥可能会有所变化，直观表现是 电池容量变化，或者设备运行时间变化，这是正常现象。 (5) 不能使用有机溶剂清洗电池外壳。电池发生意外火灾时，不能使用二 氧化碳灭火，而应使用四氯化碳之类的灭火器具或者沙土灭火。 (6) 电池是消耗品，电池的寿命是有限的。请用户在电池容量表现低于额 定容量的80%时，及时更换电池。 三、使用注意事项 为了防止电池出现泄漏、异常发热、着火、性能降低、爆炸等事故，请按如下规范正确使用电池。对因没有按本说明书规定操作而导致的意外，本公司概不负责。 (1) 轻拿轻放避免剧烈震动。 (2) 不要将电池及其配件浸入水或其他液体中，并注意防潮。 (3) 应避免电池组正负输出端短路。
铁塔智慧能源有限公司企业标准 Q/ZTT NY/BD 0001-2019 备电用磷酸铁锂电池组技术规范Technical Requirements for Lithium-ion Battery Packs for Electrical standby 版本号：V1.0 2019 - 05- 06发布2019–05 - 07实施铁塔智慧能源有限公司发布
目录 前言.................................................................................................................... I 1范围.. (2) 2规范性引用文件 (2) 3术语和定义 (2) 4产品规格 (5) 4.1单体电池数量 (5) 4.2电池组输出电压标称值 (5) 4.3额定容量 (5) 5要求 (5) 5.1使用环境条件 (5) 5.2外观、标识及安装 (6) 5.3性能指标 (9) 5.4寿命 (12) 5.5安全性能 (12) 6 BMS 要求 (15) 6.1外观要求 (15) 6.2BMS硬件要求 (15) 6.3BMS软件功能要求 (18) 6.4信息采集要求 (19) 6.5通讯与监控 (23) 6.6电磁兼容性 (24) 6.7BMS可靠性及环境适应性 (25)
7位置服务系统 (26) 7.1位置服务系统技术要求 (26) 7.2系统技术要求 (27)
前言 备电用磷酸铁锂电池组可快速移动，灵活组合，可以为用户提供优质的供电服务和使用方案，既适用于社会上广泛的小容量应急交流用电需求的场景。解决了传统应急供电中使用油机发电时引起的噪音大、废气排放多、部分场景搬运难等的问题。 本标准适用于交通信号灯、邮储银行网点、医疗、教育等场景的后备电源备电用磷酸铁锂电池组。 本标准依据相关国家标准和行业标准，以相关配套设备技术标准为基础，提出了备电用磷酸铁锂电池组集成技术要求，为备电用磷酸铁锂电池组的建设提供技术依据。
磷酸铁锂电池知识大全 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，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，现在主要方向是动力电池，相对NI-H、Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电效率，相对高一些。在88% - 90%之间。而铅酸电池约为80%。 磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池，自1996年日本的NTT首次揭露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材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学研究群也接着报导了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), 使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，LiMPO4 的原物料来源更广泛、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)为主要原料; 负极：负极活性物质是由碳材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，呈薄层状分布; 隔膜板：称为隔板或称隔离膜片，其功能起到关闭或阻断通道的作用，一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜。所谓关闭或阻断功能是电池出现异常温度上升时阻塞或阻断作为离子通道的细孔，使蓄电池停止充放电反应。隔膜板可以有效防止因内、外部短路等引起的过大电流而使电池产生异常发热现象。 PTC 元件：在磷酸铁锂电池盖帽内部，当内部温度上升到一定温度时或电流增大到一定控制值时，PTC 就起到了温度保险丝和过流保险的作用，会自动拉断或断开，从而形成内部断路。这样电池内部停止了工作反应，温度降下来。保证了电池的安全使用(双重保险)。 安全阀：为了确保磷酸铁锂电池的使用安全性，一般通过对外部电路的控制或者在磷酸铁锂电池内部设有异常电流切断的安全装置。即使这样，在使用过程中也有可能其他原因引起磷酸铁锂电池内压异常上升，这样，安全阀释放气体，以防止蓄电池破裂或爆开。