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TLC-JC-DCJD005.2 通信用磷酸铁锂电池组(集成式)检验报告模板(差异性项目)(监督)

TLC-JC-DCJD005.2 通信用磷酸铁锂电池组(集成式)检验报告模板(差异性项目)(监督)
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旗开得胜

报告编号:×××

<计量标志>

检验报告

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旗开得胜

产品型号

产品名称通信用磷酸铁锂电池组(集成式)

申请单位

检验类别产品认证初次/复评检验

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旗开得胜×××××××××检验中心

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(完整版)磷酸铁锂动力电池特性及应用(精)

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

磷酸铁锂电池测试方法

低温磷酸铁锂电池测试方法及检测标准 1.电池测试方法 1.1蓄电池充电 在20℃士5℃条件下,蓄电池以1I 3 (A)电流放电,至蓄电池电压达到2.0 V,静置 1h,然后在20℃±5℃条件下以1I 3 (A)恒流充电,至蓄电池电压达3.65V时转恒 压充电,至充电电流降至0.1I 3 时停止充电。充电后静置lh。 1.2 20℃放电容量 a) 蓄电池按1.1方法充电。 b) 蓄电池在20℃士5℃下以1I 3 (A)电流放电,直到放电终止电压2.0V 。 c) 用1I 3 (A)的电流值和放电时间数据计算容量(以A.h计)。 d) 如果计算值低于规定值,则可以重复a)一c)步骤直至大于或等于规定值,允许5次。 1.3 -20℃放电容量 a) 蓄电池按1.1方法充电。 b) 蓄电池在-20℃士2℃下储存20h。 c) 蓄电池在-20℃士2℃下以1I 3 (A)电流放电,直到放电终止电压2.0V。 d) 用c)电流值和放电时间数据计算容量(以A.h计),并表达为20℃放电容量的百分数。 1.4 -40℃放电容量 a) 蓄电池按1.1方法充电。 b) 蓄电池在-40℃士2℃下储存20h。 c) 蓄电池在-40℃士2℃下以1I 3 (A)电流放电,直到放电终止电压2.0V。 d) 用c)电流值和放电时间数据计算容量(以A.h计),并表达为20℃放电容量的百分数。 备注:1I 3— 3h率放电电流,其数值等于C 3 /3。 C 3 — 3 h率额定容量(Ah)。 1.5 高温荷电保持与容量恢复能力: a) 蓄电池按1.1方法充电。 b) 蓄电池在60℃士2℃下储存7day。 c) 蓄电池在20℃士5℃下恢复5h后,以1I 3 (A)电流放电,直到放电终止电压2.OV d) 用 c)的电流值和放电时间数据计算容量(以A.h计),荷电保持能力可以表达为额定容量的百分数。 e) 蓄电池再按1.1方法充电。 f) 蓄电池在20℃士5℃下以11 3 (A )电流放电,直到放电终止电压2.0V 。

磷酸铁锂电池充放电曲线和循环曲线

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。

磷酸铁锂电池直流内阻测定精编

磷酸铁锂电池直流内阻 测定精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

LiFePO4/C锂离子电池直流内阻测试研究 摘要:研究了圆柱形动力磷酸铁锂锂离子电池在不同电流、不同测试持续时间下的直流内阻。分析了电池SOC、充电电流和放电电流、持续时间以及电流和时间的交互作用对电池直流内阻的影响。研究表明,测试电流和持续时间对电池的直流内阻影响比较大,在30~80%SOC范围内相同测试条件下电池的直流内阻变化不大;放电测试条件下的直流内阻略高于充电测试条件下的直流内阻;在0~10s 内,电池的直流内阻测试值与测试时间呈线性变化关系;容量型电池与功率型电池的直流内阻变化规律相同。 关键词:直流内阻,磷酸铁锂,锂离子电池,动力电池,测试方法 Study on the DC internal resistance of LiFePO4/C Li- ion battery Abstract: DC internal resistance of battery is an essential parameter for designing vehicle auxiliary system and battery pack. The effects of current, time, SOC on DC internal resistance of LiFePO4/C Li-ion battery were tested and analyzed respectively. The research shows that the DC internal resistance is similar at 30~80% SOC on the same test methods, the DC internal resistance with

通信基站用磷酸铁锂电池

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)

浅谈磷酸铁锂电池的性能与应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e58915291.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

磷酸铁锂电池直流内阻测定

LiFePO /C锂离子电池直流内阻测试研究 4 摘要:研究了圆柱形动力磷酸铁锂锂离子电池在不同电流、不同测试持续时间下的直流内阻。分析了电池SOC、充电电流和放电电流、持续时间以及电流和时间的交互作用对电池直流内阻的影响。研究表明,测试电流和持续时间对电池的直流内阻影响比较大,在30~80%SOC 范围内相同测试条件下电池的直流内阻变化不大;放电测试条件下的直流内阻略高于充电测试条件下的直流内阻;在0~10s内,电池的直流内阻测试值与测试时间呈线性变化关系;容量型电池与功率型电池的直流内阻变化规律相同。 关键词:直流内阻,磷酸铁锂,锂离子电池,动力电池,测试方法 /C Li-ion battery Study on the DC internal resistance of LiFePO 4 Abstract: DC internal resistance of battery is an essential parameter for designing vehicle auxiliary system and battery pack. The effects of current, time, SOC on DC internal resistance of LiFePO4/C Li-ion battery were tested and analyzed respectively. The research shows that the DC internal resistance is similar at 30~80% SOC on the same test methods, the DC internal resistance with discharging methods is larger than it with charging methods, and the DC internal resistance is linear with the test time in 10s at the same SOC and current. The DC internal resistance variation rules of the high energy battery are similar to the high power battery. , Li-ion battery, power battery, Keywords: DC internal resistance, LiFePO 4 test methods 内阻是评价电池性能的重要指标之一。内阻的测试包括交流内阻与直流内阻。对于单体电池,一般以交流内阻来进行评价,即通常称为欧姆内阻。但对于大型电池组应用,如电动车用电源系统来说,由于测试设备等方面的限制,不能或不方便来直接进行交流内阻的测试,一般通过直流内阻来评价电池组的特性。在实际应用中,也多用直流内阻来评价电池的健康度,进行寿命预测,以及进行系统SOC、输出/输入能力等的估计。在生产中,可以用来检测故障电池如微短路等现象。 直流内阻的测试原理是通过对电池或电池组施加较大的电流(充电或放电),持续较短时间,在电池内部还没有达到完全极化的情况下,根据施加电流前后电池的电压变化和施加的电流,计算电池的直流内阻。测试直流内阻必须选择好四个参数:电流(或采用的倍率)、脉冲时间、荷电状态(SOC)、测试环境温度。这些参数的变化对直流内阻有较大的影响。 直流内阻不仅包括了电池组的欧姆内阻部分(交流内阻部分),还部分包括了电池组的一些极化电阻。而电池的极化受电流、时间等影响比较大。目前常用的直流内阻测试方法有以下三个:(1)美国《FreedomCAR电池测试手册》中的HPPC测试方法:测试持续时间为10s,施加的放电电流为5C或更高,充电电流为放电电流的0.75。具体电流的选择根据电池的特性来制定。(2)日本JEVSD713 2003的测试方法,原来主要针对Ni/MH电池,后也应用于锂离子电池,首先建立0~100%SOC下电池的电流一电压特性曲线,分别以1C、2C、5C、10C的电流对设定SOC下的电池进行交替充电或放电,充电或放电时间分别为10s,计算电池的直流内阻。(3)我国“863”计划电动汽车重大专项《HEV用高功率锂离子动力蓄电池性能测试规范》中提出的测试方法,测试持续时间为5s,充电测试电流为3C,放电测试电流为9C。 JEVS法、HPPC法两种测试方法各有特点,JEVS法采用0~10C“系列”电流可以避免采用单一电流产生的结果偏差,其假定电池的内阻主要成分是近似恒定的欧姆阻抗,因此

磷酸铁锂电池简介

磷酸铁锂电池简介 1.磷酸铁锂电池定义 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。 2.磷酸铁锂正极材料 磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有良好的电化学性能,充放电平台十分平稳,充放电过程中结构稳定。同时,该材料无毒、无污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛等优点,是目前电池界竞相开发研究的热点。该材料具有发上图所示的晶体结构。工作电压范围:2.5~3.6V,平台约3.3V,比钴酸锂电池3.7V低一些。由于该材料导电性差,需往磷酸铁锂颗粒内部掺入导电碳材料或导电金属微粒,或者往磷酸铁锂颗粒表面包覆导电碳材料,提高材料的电子电导率;或掺杂金属离子来提高导电性。这样材料的密度低,做成电池的体积比容量低,只有180Wh/L(钴酸锂可做到400Wh/L 以上),在小电池领域,同样尺寸电池只有现有电池容量的一半不到。 3.磷酸铁锂的优点: (1)安全。磷酸铁锂的安全性能是目前所有的材料中最好的。绝不用担心爆炸。 (2)稳定性高。包括高温充电的容量稳定性,储存性能等。这是最大的优点。 (3)环保。整个生产过程清洁无毒。所有原料都无毒。不像钴是有

毒的物质。 (4)价格便宜。 4.磷酸铁锂的缺点: (1)导电性差,目前可通过添加C或其它导电剂得到解决。即:LiFePO4/C正极。 (2)振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5,电池极片的面密度低,所以同样型号的电池容量更低。从消费便携电子产品上看,磷酸铁锂没有前途,在特定的电池领域使用较有优势,如动力电池。 (3)制造成本偏高,在电池生产上加工困难、倍率放电不稳定(需要特定的电池工艺配合,受工艺影响很大)。 (4)技术还未成熟。由于振实密度低,比表面积大,需要改变电池先行工艺。而且电解液也需重新开发适用的电解液体系,用现有的成熟电解液难发挥其性能。没有批量配套的保护线路和充电器,较难在现有的电子设备上发挥出其特性,需要一个整体的行业整合。 5.磷酸铁锂电池产业:优势分析 (1)磷酸铁锂产业符合政府产业政策的导向,各国都把储能电池和动力电池的发展放在国家战略层面高度,配套资金和政策支持的力度很大,中国在这方面有过之而不及,过去关注镍氢电池,现在则把目光更多的集中到磷酸铁锂电池上。 (2)LFP代表了电池未来发展的方向,随着技术成熟,甚至可能成为

磷酸铁锂电池组装测试流程

LiFePO4组装扣式电池的流程 (1)扣式电池的规格:CR2025,CR20级别的规格都可以用,仅仅是电池壳的厚度有所区别,CR2025电池壳的厚度为2.5mm,该类电池的适用温度是-20℃—70℃。 (2)CR2025各部件的规格: 正极电池壳隔膜正极极片锂片 直径/mm20181214 (3)扣电组装过程如下: 混料:质量比—活性材料(LiFePO4):乙炔黑:PVDF=80:10:10 将称量好的活性材料和乙炔黑在研钵中研磨10min左右,同时将以质量比PVDF:NMP=1:20(如若发现NMP的量不够,可以少量滴加点)的量将PVDF溶解在NMP中进行磁力搅拌至PVDF完全溶解,然后将溶液倒入先前研磨好的活性材料和乙炔黑的粉料中继续研磨20min左右,制备得到正极浆料。 涂料:首先将Al箔平整放置在撒有酒精的光滑的桌面上,用玻璃棒将研钵中的浆料倒入Al箔上,随后用80um的涂膜器进行涂覆。随后将涂覆完的Al箔放置在真空干燥箱中先80℃干燥2h,然后110℃干燥12h。自然冷却后取出。 注:涂覆用的Al箔规格一定要小于辊压机的尺寸便于辊压。 LiFePO4极片制备:用12mm模具的压片机将干燥后的Al箔压成12mm的极片,分别称量每个极片的重量,并对应相应的电池编号,待用。 极片中活性物质质量=【极片的质量-空白Al箔的质量(5.4mg)】*80% 手套箱组装电池的过程: 先在手套箱的托盘中放置一张纸—CR2025的正极电池壳平整放于上面—用塑料镊子夹起正极极片居中放入正极壳中—将18mm的隔膜居中放置在极片上面(滴加3滴左右的电解液)—将锂片居中放置在隔膜上面(一定要居中放置,锂片的放置很重要)—放置垫片和弹片,滴加7-8滴左右的电解液—盖上负极壳,将电池壳稍微压紧,然后放入塑料袋中取出—70MPa左右的压力进行封装—放置24h 左右进行电化学性能测试。

通信用磷酸铁锂电池及系统的原理与应用

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。

磷酸铁锂电池技术中国专利申请分析

磷酸铁锂电池技术中国专利申请分析 摘要:磷酸铁锂是目前被广泛关注的锂离子电池正极材料。对磷酸铁锂电池技术中国专利申请进行了统计和分析,指出我国在该技术上的专利申请特点和存在的问题,并结合分析结果,对我国磷酸铁锂专利技术发展提出了几点建议,为相关企业和科研机构进一步研发和市场应用提供参考。 关键词:磷酸铁锂专利分析 1 引言 磷酸铁锂,分子式为lifepo4,又被称为磷酸亚铁锂,锂铁磷酸盐等,其理论比容量为170mah/g,放电平台为3.5v,具有高安全性、稳定的循环性能、环境友好和价格低廉等优点,是目前被广泛关注的商品化锂离子电池电极材料。目前中国能源问题紧张,环境问题突出,因此,磷酸铁锂电池具有巨大的潜在市场。1997年,j.b.goodenough申请了磷酸铁锂专利us5910382,这是关于可充电橄榄石结构磷酸铁锂正极材料的第一个明确的核心专利。我国企业目前在磷酸铁锂开发方面仍落后于国际竞争对手。企业要在如今激烈的市场竞争中谋求发展,必须深层次地重视技术创新。专利是反映创新能力和创新速度的重要指标。本文分析了磷酸铁锂电池在中国的专利申请状况,为相关企业和科研机构进一步研发和市场应用提供参考。 2 数据分析

本文用于分析的专利数据来自于中国专利申请数据库(cnpat),是截止于2010年底被收录的公开专利申请数据。 2.1 磷酸铁锂电池技术发展趋势 图1 磷酸铁锂电池的申请量年度变化 图1中显示了磷酸铁锂电池专利申请量随年度变化的分布图。由图1可以看出,2001-2003年磷酸铁锂的专利申请量仅为个位数;至2007年之前,申请量仍然不足百件;2007-2010年专利申请量呈现快速增长趋势,2007年的申请量是2001年的21倍,是2006年申请量的2倍,而2009年的专利申请量比2007年又翻了一番。由图1可以看出,这一领域技术正处在高速持续发展之中。 1997年j.b.goodenough申请了第一个关于磷酸铁锂正极材料的美国专利,但在2001年才出现磷酸铁锂电池的中国专利申请。经过考察发现2001年的5件专利申请,申请人均为索尼株式会社,其内容均为lifepo4/碳复合材料的合成及由其制备的电池。实际上,2003年磷酸铁锂材料才由美国valence公司率先商品化,而2001年索尼株式会社已经在中国申请了专利,这表明了索尼对尚未产业化的专利新技术具有十分敏锐的洞察力,也表现了其抢占中国市场的决心。索尼成功的一个重要原因,在于它非常善于利用其他公司发明的、尚未被培育成才的技术种子,将它们培育成为成熟的、优秀的技术和产品。索尼是日本的代表性企业之一,日本十分重视生产技术开发的专利发展模式,这使得日本在许多重要工业品方面

磷酸铁锂与锰酸锂的对比

10Ah磷酸铁锂电池与錳酸锂电池对照分析 1.电器特性 磷酸铁磷錳酸锂 电池最高电压(V) 3.9 电池最高电压(V) 4.2 电池最低电压(V) 2.5 电池最低电压(V) 2.75 额定电压(V) 3.2 额定电压(V) 3.7 电池容量(AH) 10 电池容量(AH) 10 最大充电电流(A) 5 最大充电电流(A) 5 最大放电电流(A) 18 最大放电电流(A) 18 过充保护电压(V) 3.95 过充保护电压(V) 4.25 过放保护电压(V) 2.2 过放保护电压(V) 2.45 放电保护电流(A) 20 放电保护电流(A) 20 2.曲线分析 10AH錳酸锂电池0.2C充电曲线 分析: 1.充电第一阶段(0—30 min),充电电流较大,充电快,电池内阻较小。充电平均速率 v=0.025V/min 2.充电第二阶段(30—250 min),电池进入充电稳定状态,内阻增大。充电平均速率 v=6.82*10-4V/min 3.充电第三阶段 (250—370 min ),充电幅度比第二阶段略快,内阻增大。v=0.0025V/min 4.充电过程中,电池容量减小。 5.电池电容C=△Q/△U=10*3600/1.2=30000F 10AH磷酸铁锂电池0.2C充电曲线 分析: 1. 充电第一阶段(0—30 min), 电池内阻有增大的趋势,充电平均速率 v=0.01166V/min 2. 充电第二阶段(30—260 min), 总体处于充电平稳状态,内阻增大, v=4.3478*10-4V/min 3. 充电第三阶段(260—310 min),充电电压上升幅度较大,内阻增大,v=0.01V/min 4. 充电过程中,电池容量减小。 5. 电池电容C=△Q/△U=10*3600/1=36000F 两种电池的比较分析: 1. 10AH磷酸铁锂电池比10AH錳酸锂电池容量小。 2. 充电的第一、二阶段,錳酸锂电池比磷酸铁锂电池要快,第三阶段相反。 两种电池的内阻在充电过程中都趋于增大,电池容量减小。

【通信企业管理】通信用铁锂电池标准

(通信企业管理)通信用铁 锂电池标准

ICS29.200 M41 YD 通信用磷酸铁锂电池组 第1部分:集成式电池组 LiFePO 4 battery system for telecommunications part1:integrated battery system (报批稿)

目次 前言.......................................................................................................................................................... II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 产品分类和系列 (2) 5 要求 (2) 6 试验方法 (7) 7 检验规则 (12) 8 标志、包装、运输和储存 (14) 附录A(资料性附录)电池组充电方式 (15) 附录B(资料性附录)电池内阻参考值 (17)

前言 《通信用磷酸铁锂电池组》分为两个部分: ——第1部分:集成式电池组; ——第2部分:分立式电池组。 本部分为第1部分:集成式电池组。 本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本部分的附录A、附录B是资料性附录。 本部分由中国通信标准化协会提出并归口。 本部分起草单位:工业和信息化部电信研究院、中讯邮电咨询设计院有限公司、中国电信集团公司、浙江南都电源动力股份有限公司、艾默生网络能源有限公司、江苏双登集团有限公司、武汉银泰科技电源股份有限公司、山东圣阳电源股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、中国普天信息产业股份有限公司、杭州高特电子设备有限公司、中国联合网络通信有限公司、中国移动通信集团公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司、北京动力源科技股份有限公司、哈尔滨光宇集团股份有限公司、中达电通股份有限公司。 本部分主要起草人:吴京文、董雯、侯福平、郭峰、陈怀林、余霞、曲大伟、孔德龙、田剑峰、刘金玉、徐剑虹、陈燕昌、张瑜、刘亦珩、王海涛、刘永清、张春涛、蔡雪峰。 本部分为首次发布。

磷酸铁锂电池地放电特性及寿命

磷酸铁锂电池(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。

磷酸铁锂动力电池维护手册 整合版

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

磷酸铁锂电池产品测试项目及检测要求V1

附件8 磷酸铁锂电池产品抽样(送样)测试要求 中国移动通信集团河南有限公司(以下简称招标人)将按照本文要求对报名供应商的磷酸铁锂电池设备进行现场抽样(送样)并委托第三方检测机构进行产品检测,具体测试项目和要求见下: 一.铁锂电池技术要求 1.铁锂电池配组方式:48V直流供电系统16只一组 2.标准环境温度:25℃±5℃ 3.充电: a.恒压限流方式 b.充电电压恒压值(补充充电):3.55V~3.6V c.浮充充电: 3.40V~3.45V d.充电电流恒流值:0.1C、0.2C、0.25C、0.55C、1C、3C可选 e.充电终止方式:恒压限流充电24h、或充电电流小于 0.005C(A)~0.05C(A) 4.放电 a.恒流方式(恒功率方式) b. 放电电流值::0.1C、0.2C、0.25C、0.55C、1C、3C可选 c.终止电压值:2.60V~2.75V 二.磷酸铁锂电池测试项目及测试要求 表1 磷酸铁锂电池测试项目及测试要求表 序 号 测试项目行标要求指标类别 1 外观(不污渍、不变形、不裂纹、不漏液) B 2 结构蓄电池的正负极端子应有明显标志。 标志应清晰 C 3 重量(kg) 蓄电池(单只)的重量。 C 4 外形尺寸(mm)长×宽×高 C 5 0.1C(A) 电流放电容量电池完全充电后,以0.1C(A)电流放电 B

至终止电压2.6V时,放出容量≥1.0C。(25℃) 6 0.25C(A) 电流放电容量电池完全充电后,以0.25C(A)电 流放电至终止电压2.6V时,放出容量 ≥0.95C。 (25℃) B 7 0.55C(A) 电流放电容量电池完全充电后,以0.55C(A)电 流放电至终止电压2.6V时,放出容量 ≥0.92C。 (25℃) B 8 1C(A)电流放电容量电池完全充电后,以1.00C(A)电 流放电至终止电压2.6V时,放出容量 ≥0.90C。 (25℃) B 9 3C(A) 电流放电容量电池完全充电后,以3.00C(A)电 流放电至终止电压2.6V时,放出容量 ≥0.85C。 (25℃) B 10 电池组各单体电池容量均衡性0.1C(A)放电时(25℃),最大容量与最小 容量差与容量平均值之比:≤3%。 B 11 电池静态开路电压均衡性完全充电后静电24h后 单体电池之间电压最大最小差应不大于 0.5V B 12 电池完全充电状态电压均衡性完全充电后再充电24h后 单体电池之间电压最大最小差应不大于 0. 5V B 13 电池静态内阻均衡性电池完全充电后,电池内阻最 高、最低值与平均值差再与平均值之 比不大于(±20%)。 C 14 电池静态电导均衡性电池完全充电后,电池电导最 高、最低值与平均值差再与平均值之 比不大于(±20%)。 C 15 电池间连接电压降 1.以0.55C(A)电流放电时,在电 池极柱根部测量两电池间的连接电 压降,应不大于5.5mV。 2. 以1C(A)电流放电时,在电池极柱根 部测量两电池间的连接电压降,应不大 于10mV。 B 16 安全高电压充电试验完全放电后电池以4.2V恒压,1C(A)限 流进行充电24h,蓄电池应无安全阀打 开、外观异常、爆炸现象,并以0.55C(A) 放电后放出正常容量 B 17 电压瞬变特性完全充电后,以3.0C(A)突然加载, 其电压跌落幅度。 C

浅析磷酸铁锂电池的优点及缺点

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.doczj.com/doc/e58915291.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。

磷酸铁锂电池在通信行业中的应用

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。

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