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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
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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)
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)。
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