磷酸铁锂电池的结构与工作原理:
磷酸铁锂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。磷酸铁锂电池在充电时,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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磷酸铁锂动力电池是一种新型动力电池,由于其性能优良,受到各方面的重视,其有几大产业优势:
1、根据电池产业发展的规律,无论是材料,还是电池,基本呈现稳定增长的趋势,能够抗周期性和国家宏观调控的影响。而作为新型的材料和电池——磷酸铁锂,随着存量市场的开发和增量市场的渗透,其增长速度明显快于电池行业整体发展速度。
2、磷酸铁锂电池应用领域比较广,终端产品如电动工具、UPS电源、矿灯、玩具、电动自行车、电动汽车等都是关系民生的消费量很大的产品,此外在航天领域也是一种比较好的动力电池。
3、磷酸铁锂行业有一定的门槛,不是谁来做就会做成功的,尤其是材料领域,技术壁垒很高,可以避免太多的竞争。
4、磷酸铁锂产业不会过分依赖国外市场,原料和设备也不会受制于国外企业,国内整个产业链相对是比较成熟的。
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到目前为止,针对不同的领域、不同的需求,人们已提出和开发了多种储能技术来满足应用需求。全球储能技术主要有物理储能、化学储能(如钠硫电池、全钒液流电池、铅酸电池、锂离子电池、超级电容器等)、电磁储能和相变储能等几类。
1.物理储能:物理储能技术主要有抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等。相比化学储能来说,物理储能更加环保、绿色,利用天然的资源来实现。
2.化学储能—锂离子电池储能是目前非常可行的技术路线:铅酸电池是很老的也是非常成熟的化学储能方法,已有100多年的历史,普遍用于汽车启动电源、电动自行车或摩托车动力电源、备用电源和照明电源等。铅酸电池不可深度充放电,99.99%放电条件下对电池的寿命影响非常大,并且充电末期水会分解为氢气、氧气体析出,需经常加酸、加水,维护工作繁重。相比较而言,锂离子电池具有能量密度大、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、可快速充放电、使用寿命长、没有环境污染等优点,被称为绿色电池。
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据中汽协数据统计显示,2019年中国新能源汽车产销量分别为124.2万辆和120.6万辆,2019年全球新能源汽车销量达到221万辆,这意味着中国在2019年贡献出超过50%的新能源汽车市场份额,从市场占比而言,中国无疑是全球比较大的新能源汽车产销国。
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