發(fā)展起源
磷酸鐵鋰電池技術(shù)于1996年由德克薩斯大學(xué)Goodenough教授團(tuán)隊(duì)提出。其正極材料采用磷酸鐵鋰(LiFePO?),因其特的橄欖石結(jié)構(gòu),提供了穩(wěn)定的性能框架。這一發(fā)現(xiàn)為高安全性鋰離子電池的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),并逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化,開啟了新一代動力電池的研發(fā)熱潮。
負(fù)極材料
負(fù)極通常采用石墨或其他碳材料。充電時(shí),鋰離子從正極脫出,穿過電解質(zhì)嵌入負(fù)極碳層的微孔中;放電過程則相反。石墨具有成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn),是商業(yè)化應(yīng)用成熟的負(fù)極選擇,與磷酸鐵鋰正極搭配實(shí)現(xiàn)了佳的綜合性能。
其他組件
電池還包括鋁箔和銅箔集流體,分別用于收集正負(fù)極的電流。外殼提供機(jī)械保護(hù)和密封環(huán)境。安全閥可在內(nèi)部壓力異常時(shí)泄壓,防止爆炸。這些組件與電極材料、電解液和隔膜共同封裝成電芯,多個電芯再通過串并聯(lián)組成電池包,用于各種應(yīng)用。
儲能領(lǐng)域
在儲能市場,磷酸鐵鋰電池是主力。應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰調(diào)頻、可再生能源(光伏、風(fēng)電)并網(wǎng)平滑輸出、工商業(yè)及家庭儲能系統(tǒng)。其對空間要求相對寬松,更看重安全、循環(huán)次數(shù)和成本,這使得其安全性高、壽命長的優(yōu)勢得到發(fā)揮。
其他應(yīng)用
還廣泛應(yīng)用于電動船舶、工程機(jī)械、替代鉛酸電池的啟停電池、通信基站后備電源、數(shù)據(jù)中心UPS、電動工具、低速電動車等領(lǐng)域。凡是對安全性、循環(huán)壽命要求高,對能量密度要求次之的場景,都是其潛在市場,應(yīng)用邊界不斷擴(kuò)展。
便攜式設(shè)備
雖然能量密度低于鈷酸鋰電池,但在一些對安全有要求的特定便攜設(shè)備中也有應(yīng)用,如醫(yī)療設(shè)備、戶外電源站(便攜儲能電源)等。隨著其成本下降和性能優(yōu)化,正在逐步侵蝕部分傳統(tǒng)小型鋰電市場,為用戶提供更安全的選擇。