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动力磷酸铁锂电池研究报告讲解课件资料

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磷酸铁锂电池ppt课件

磷酸铁锂电池ppt课件

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%）。
磷酸铁锂动力电池主要性能列于表1。为了与其他可充电电池的相比较，也在表中列出
其他种类可充电电池性能。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
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小型磷酸铁锂动力电池
小型磷酸铁锂动力电池是标准的，有圆柱形及长 方形。如圆柱型的型号有18650、26650等。型号中 前两位是表示直径，后两位或三位表示高度（单位 为mm），即18650的尺寸的直径为18，高度为65。 长方形的型号有103450R、183665R等。其前两位是 电池的厚度、中间两位是电池的宽度，后两位是电 池的长度（单位为mm）。电池生产工厂往往在型 号前加三个英文字母作厂标，例如型号为 ×××18650。
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Gas gauge 或 fuel gauge，原义是指机动车 等油量计量表，这里引申到电池电量的计 量中，取形象意义，表示给用户汇报电池 的可用容量、剩余容量百分比、温度及可 运行时间等信息。电量计IC起的即是这种 作用。
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电池均衡是指对串联电池包中不同的电池 （或电池组）采用差分电流。串联电池包 中每个电池的电流通常是一样的，因此必 须给电池包增加额外的元件和电路来实现 电池的均衡。只有当电池是串联的，并且 串联电池大于或等于三级时才会考虑电池 的均衡问题。
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。
图1 LiFePO4电池内部结构
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LFP(磷酸铁锂)材料基本介绍总结精品PPT课件

LFP(磷酸铁锂)材料基本介绍总结精品PPT课件
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磷酸铁锂功能用途
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。
7. 克容量 -即单位重量的电池或活性物质所能放出的电量 - 单位 mAh/g
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磷酸铁锂电池
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。
4. 无记忆效应
5. 充电性能 - 磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，最快可在1小时内将电池 充满。
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磷酸铁锂物理参数
1. 粒度分布（particle size distribution） -将粉末试样按粒度不同分为若干级，每一级粉末（按质量、按数量或按体积）所占 的百分率。 表示粒度特性的几个关键指标： ① D50：一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义 是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，D50也叫中位径或中值粒径。 D50常用来表示粉体的平均粒度。 ② D97：一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。它的物理意义是粒 径小于它的的颗粒占97%。D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。 其它如D16、 D90等参数的定义与物理意义与D97相似。

磷酸铁锂材料介绍-PPT课件

磷酸铁锂材料介绍-PPT课件
设备和工艺简单
制备条件易于控制，便于实现工业化
缺点：
物相不均匀，形貌不规则
晶体颗粒粒度分布范围较窄，且煅烧时间长
制备过程需保护气氛，使成本增加
江苏楚汉新能源科技有限公司
热炭还原法 Fe2O3
高温焙烧
Li2CO3，C (NH4)2HPO4
主要反应为：
LFP
江苏楚汉新能源科技有限公司
高温焙烧
苍灰色沉淀
LFP
FeSO4· 7H2O
特点：
产物颗粒均匀、纯度高，化学组成形貌和颗粒度 容易控制。但是反应后需要沉淀、过滤、洗涤等，工 艺过程较长。
江苏楚汉新能源科技有限公司
微波法 LiOH· H2O FeC2O4· 2H2O (NH4)2HPO4· H2 O
微波炉
LFP
特点：
反应时间短，能耗低，颗粒均匀等优点。但是产 物的颗粒度常在微米级以上，且形貌较差。
径向模型
江苏楚汉新能源科技有限公司
马赛克模型
江苏楚汉新能源科技有限公司
四、LFP理论容量计算
计算公式 C=(e*N*n*1000)/(t*M)
其中e=1.602*10-19c，N=6.02*1023 个/mol，n是化合 价的变化，M是摩尔质量(LFP为157.76)。 F是法拉第常数(96500c/mol)，F=e*N
Fe2+易被氧化为Fe3+，产生Li3Fe2(PO4)3或LiFe(P2O7)杂质 高温合成时粒径均匀性较差，振实密度低 LFP电导率低，在室温下约为10-8S· cm-1，而LiCoO2约为 10-3S· cm-1，LiMn2O4约为10-5S· cm-1
江苏楚汉新能源科技有限公司
金属和金属氧化物杂质

磷酸铁锂电池特性报告(课堂PPT)

磷酸铁锂电池特性报告(课堂PPT)

200
3.21
205
3.22
3.23
3.24
3.25
3.25
3 3.02 3.04 3.06 3.08 3.1 3.11 3.14 3.16 3.17 3.18 3.2 3.21 3.22 3.26 3.27 3.29 3.3
恒流1C 时间/s
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
流充放电后会出现明显的极化现象。随着时间推移，内部极化消除，显现出真实电 压，可以通过小电流充放电缓解此现象。
电极极化产生的原因有两点，一是由于电极产生电化学反应时，由于电极反应使
得电极附近的锂离子浓度与电解液中的锂离子浓度产生较大差异，二十由于电子的 流动速度大于离子的反应速度，使得，电极电子的变化与锂离子的变化不同步，这 两个原因使得电极产生极化，无论是充电还是放电，都使得阳极电位升高，阴极电 位下降，因此充电后放置一段时间电压会下降，放电后点后放置一段时间电压会上 升，这是由于电极附近的锂离子浓度与溶液中的锂离子浓度平衡，电极电位极化消 失。
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%。
2020/6/22
2
◎工作原理
LiFePO4电池的内部结构如图所示。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。
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锂电池产业的产值将达到320亿美元。锂电池市场未来的增长主要来源于电动汽
车等动力锂电池领域、笔记本电脑等小型锂电领域对锂电池需求的快速增长，
其中2018年电动汽车领域的锂电池产值将占50％以上，超过160亿美元。
2020/9/18
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全球动力锂电池的总容量需求增长趋势
From：IIT报告
2010－2013年全球动力锂电池汽车对锂电池的总容量需求的复合增长率为116％， 2013－2018年的复合增长率将保持在26％，2009年小型锂电的总容量需求约为 48亿Wh，预计2018年动力锂电池的总容量需求将达到350亿Wh，增长约6.3倍。
动力磷酸铁锂电池研究报告讲解课件
2020/9/18
1
发展电动汽车用动力电池的社会意义：
1.减少对石油的依赖程度； 2.减少CO2的排放量，减缓全球温室效应； 3.优良的电池性能有助于改善汽车的整体性能；
2020/9/18
2
减少对石油的依赖程度
中国原油需求和消费图
中国石油总需求供需缺口
1. 《BP世界能源统计2006》的数据表明，以目前的开采速度计算，全球石油储 量可供生产40年，煤炭可用160年，对于我国这样一个多煤少油的国家而言， 发展锂电池新能源应用势在必行。
市场将呈现持续性增长的趋势，加上中国作为一个低廉的劳动成本和丰富的
原材料资源大国，锂电池市场格局将不再被日韩厂商所主导。
2020/9/18
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国内磷酸铁锂电池市场现状
➢虽然国内锂电池产业历程并不长，但其产业发展得益于手机、NB市场的蓬勃 发展，加上国内快速发展的经济对能源需求的逐年增加，推动锂电池产业的 发展。例如比亚迪、深圳比克已在全球锂电池市场占相当大的市场比率，急 起直追日韩商。
4. 动力电池和电动汽车目前面临的最大挑战是降低成本，中国企 业在降低电池制造成本中能发挥比日、美企业更大的作用。
5. 中国汽车产业在传统的发动机技术上与国外差距大，资产沉淀 少，政府和企业有更大动力推动电动汽车产业的发展。
2020/9/18
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全球锂电池的产值增长趋势
From：IIT报告
上述数据表明，在2003年－2018年锂电池产业将保持较好的增长态势，到2018年
2. 从OICA的统计数据来看，汽车尾气排放已占据CO2排放总量 的16％，因此，推广使用清洁能源汽车，是势在必行的一项 重大举措。
汽车占CO2排放量的16％
2020/9/18
From：OICA
4
发展电动汽车用动力电池的经济意义：
1. 电池是目前新能源汽车技术和成本上最大的瓶颈，同时也是 新能源汽车产业链中利润最丰厚的一环，而且丰厚利润将长 期维持；
2. 动力电池行业从无到有，市场容量从目前的十几亿到2018年 的约325亿，未来几年是十几倍的增长，巨大的增长空间将 使整个产业链受益。
3. 电动汽车将带动与产业配套的相关设备产业飞速发展，如充 电站，充电适配器，大功率充电设备连接器等。
2020/9/18
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汽车用动力锂电池市场分析（一）
全球锂电池市场规模（亿美元）预测
➢目前中国大陆锂电池产业正处于优胜劣汰的发展过程，唯具有技术和品牌优 势的厂家，才有机会获得更大的市场空间。
➢电芯生产由于生产工艺和技术相对成熟，在有稳定的正极材料货源情况下， 国内大部分锂离子电池厂商均能生产出磷酸铁锂电芯。
➢由于制造动力电池 涉及到电芯的组合，必须保证电芯的一致性，这样对电池 的生产设备提出了更高更专业的要求，所以设备资金投入很大，一般来说， 建设一条磷酸铁锂电芯生产线至少需要 5000万元的启动资金。创业企业在进 入这一领域有一定的难度，传统的电池生产企业将具有较大的优势。
2. 新能源汽车补贴政策： 中国政府在2010年3月底推出私人补贴标准，补贴金额从3000到60000元不等， 被列入工信部“节能和新能源汽车产品公告”的1.6升和以下排量乘用车都将进 入补贴范围，这些符合规定的节能小车预计能得到约3000元的补贴，新能源车 的补贴范围以纯电动车和插入式电动车为主。纯电动车的补助从3万到6万元， 插入式电动车的补助从1.5万元到5万元。
2020/9/18
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国内锂电池厂商多集中在广东、深圳、浙江、天津等地，其中，深圳是
国内最大的锂电池生产基地，有代表性的是比亚迪、比克、ATL等。
2020/9/18
14
主流锂离子电池材料报价
2020/9/18
15
各国政府新能源汽车政策
2020/9/18
16
中国对新能源汽车的政策
1.十城千辆工程： 由科技部、财政部、发改委、工业和信息化部于2009年元月共同启动，主要内 容是，通过提供财政补贴，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个 城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行，涉及这些大中城市的公交、出租、 公务、市政、邮政等领域，力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽 车市场份额的10％。
2. 2009年我国石油对外依存度提高2.5个百分点，已到达53%。
3. 目前，我国原油消费60％用于交通用油，所以如何降低交通用油量，减少对
原油进口的依赖程度有重要的意义。
2020/9/18
3
减少CO2的排放量
1. 中国目前是世界上第二大CO2排放国，WWF预测到2010年中 国将成为全球第一大CO2排放国，中国面临着越来越大的碳 减排压力。
2020/9/18
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全球主要锂电池企业08年Q4市场占有率
2020/9/18
From：IIT 中信建设研发部
10
全球主要锂离子电池企业的投产和生产计划
2020/9/18
From: 申万研究 2009、1015
目前国内锂电池生产结构分析
随着国内锂电池产业链的逐步完善，以及应用市场需求的逐步扩大，锂电池
From： IIT 中信建设研发部
1. 目前全球锂电池主要满足手机，笔记本电脑，PDA等电子产品 需求，市场规模为50亿美元。
2. 未来5年、10年左右，电动汽车将推动锂电池市场规模达约110、 550亿美元规模。
2020/9/18
6
汽车用动力锂电池市场分析（二）
3. 国内已经有完整的锂电池产业链，比亚迪、比克等已居全球锂 电池行业前列，且在动力电池关键的电池组成领域并不落后国 外厂商（比亚迪全球第一个推出商用插电式混合动力汽车 F3DM，天津力神将与迈尔斯合作生产动力电池），产业整体 的规模和技术竞争力并不明显落后于国外。