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鋰鐵電池AA與AAA技術(shù)解析與應(yīng)用領(lǐng)域探討

2024-08-07

作者：

鋰鐵電池是一種一次電池，屬于鋰電池的一種。

鋰電池家族中的一類(lèi)電池，正極材料為二硫化亞鐵(FeS2)，負(fù)極是金屬鋰(Li)，電解液是含鋰鹽的有機(jī)溶劑。

區(qū)別于二次鐵鋰電池(磷酸鐵鋰電池) ，鋰鐵電池為一次性電池。

鋰/二硫化鐵電池是一種新型的高能鋰電池，具有質(zhì)量輕、能量高、大電流放電能力強(qiáng)等特點(diǎn)。放電穩(wěn)定、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、安全性能優(yōu)良，特別適合在重負(fù)載場(chǎng)合使用，已逐漸成為便攜式電子產(chǎn)品的最佳電源。

簡(jiǎn)介

鋰鐵電池是一種一次電池(不可充電)，屬于鋰電池的一種。

鋰鐵電池的正極是二硫化亞鐵(FeS2)，負(fù)極是金屬鋰，使用卷繞方式制成電池，放電時(shí)，二硫化亞鐵被還原，金屬鋰被氧化。其能量密度約297Wh/kg，標(biāo)稱(chēng)電壓是1.5V，新電池開(kāi)路電壓近1.8V，接負(fù)載時(shí)端電壓1.5V左右，相對(duì)于其他品類(lèi)的鋰電池屬于低壓鋰電池，市場(chǎng)上廣泛使用的型號(hào)是AA型和AAA型。與同型號(hào)的堿性電池和充電電池比較，Li/FeS2電池?zé)o論是從低溫性能、大電流放電能力、還是貯存壽命，都具有明顯的優(yōu)勢(shì) ，實(shí)際工作時(shí)放電電壓可與堿性電池兼容。

鋰鐵電池不同于人們通常所說(shuō)的鐵鋰電池(LiFePO4)。鐵鋰電池的全稱(chēng)是磷酸鐵鋰電池，屬于二次鋰離子電池(可充電)。

鋁鐵電池單位工作電壓為1.2--1.5V。

優(yōu)點(diǎn)

1、能夠兼容1.5V堿性電池、碳性電池

2、適用于大電流放電。

3、電量充足，其實(shí)際放電容量超過(guò)市面上所有的民用一次或二次電池。

4、溫度范圍比其他一次電池寬廣得多，低溫性能優(yōu)異。

5、體積小、重量輕。柱式或者紐扣電池重量只有同型號(hào)碳性電池的70%，堿性電池的 50%。對(duì)于民用住宅內(nèi)的站點(diǎn)，可節(jié)省承重加固的費(fèi)用，進(jìn)一步加速站點(diǎn)的建設(shè)， "節(jié)材"優(yōu)勢(shì)更加明顯。

6、防漏性能明顯更好，貯存性能優(yōu)異，可貯存10年。

7、沒(méi)有使用有害材料，不污染環(huán)境。

現(xiàn)狀

基于多種優(yōu)點(diǎn)，鋰鐵電池常常被人們稱(chēng)為繼碳性電池、堿性電池后的第三代一次電池，但實(shí)際上目前并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的取代堿性電池的趨勢(shì)，相關(guān)人士認(rèn)為這是其成本和售價(jià)制約了發(fā)展的緣故。

對(duì)于造成國(guó)內(nèi)鋰鐵電池價(jià)格居高不下的原因，生產(chǎn)廠家做過(guò)專(zhuān)門(mén)分析，大致歸納為以下幾個(gè)方面:

1、高價(jià)原材料及其帶來(lái)的特殊生產(chǎn)環(huán)境及安全要求:造成鋰鐵電池高價(jià)結(jié)果的首要原因是用金屬鋰帶作負(fù)極，比堿性電池的鋅膏高出許多;金屬鋰是活躍元素，因此對(duì)生產(chǎn)環(huán)境中的溫度和濕度都有更高的要求，不但要加裝干燥機(jī)和空調(diào)設(shè)備，還要對(duì)崗位上的工作人員提高工資。鋰鐵電池活躍的負(fù)極金屬鋰，加上電解液易揮發(fā)，正極與隔膜均為可燃物，這些都需要添加相應(yīng)的設(shè)備加以控制，而這些設(shè)備是碳性電池和堿性電池生產(chǎn)中沒(méi)有的。

2、對(duì)外依賴(lài)性強(qiáng):設(shè)備必須進(jìn)口，由于設(shè)備制造商較少，外國(guó)設(shè)備商可以漫天要價(jià)，而且設(shè)備遇到故障還得求助于他們，在維修過(guò)程中，需要高價(jià)進(jìn)口設(shè)備零件及支付高昂維修費(fèi)。同時(shí)，電解液實(shí)際上依賴(lài)進(jìn)口，其成分、配方是生產(chǎn)廠家的商業(yè)秘密。

3、生產(chǎn)中的損耗，特別是廢品率高:由于鋰鐵電池的精度要求高，因此，對(duì)原料選擇及人工操作要求較嚴(yán)。材料上的以次充好及采用不合格原料，或者人為誤操作都會(huì)使廢品率出現(xiàn)或提高。

正是上述內(nèi)外原因?qū)е铝虽囪F電池價(jià)格難以降低。另一方面，自2006年以來(lái)，國(guó)家對(duì)碳性電池和堿性電池規(guī)定了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的堿性電池均實(shí)現(xiàn)無(wú)汞化，這使得鋰鐵電池取代堿性電池失去了環(huán)保優(yōu)勢(shì)。