磷酸铁锂电池原料物化参数超全总结

【能源人都在看，点击右上角加“关注”】

导读：磷酸铁锂电池因其原材料来源广泛、倍率性能好、安全性能优等优点，在各领域应用广泛，其友好的电性能来源于各个原材料物化参数的严密监控：

磷酸铁锂（LiFePO4）为橄榄石型结构，作为正极材料应用于锂电池中。理论容量为170mAh/g，实际容量130-145mAh/g 。具有价格低廉、电化学性能好、对环境友好无污染等优点。

人造石墨是常用的锂离子电池负极材料，其晶体有碳原子组成的六角网状平面规格堆砌而成，具有层状结构。

石墨导电性好，结晶度高，锂离子嵌入石墨层厚，形成嵌锂化合LixC6。充放电时，锂在石墨中的脱嵌反应：

C6 + xLi++xe-=LixC6

三、电解液

电解液是电池重要的组成部分，在电池正负极之间起着传导离子的作用，是连接正负极材料的桥梁。

四、隔膜

隔膜是电芯的关键内层结构之一，主要作用是：使电池正负极分隔，防止两极接触短路；具有离子通过的功能；电池过热，通过闭孔功能阻隔电池中电流传导。

隔膜主要生产原料为聚乙烯PE、聚丙烯PP，目前生产工艺有干法和湿法，具体产品对比如下表：

五、导电剂

导电剂是为了保证电极具有良好的充放电性能，在极片制作时通常加入一定量的导电物质，从而提高电极的充放电效率。

六、粘结剂

一个完整锂离子电池的原材料配比，必须包括活性物质材料、导电剂、粘结剂、溶剂以及添加剂等部分组成，而粘结剂在其中起到了将活性物质与箔材、活性物质与活性物质之间、活性物质与导电剂之间粘结起来的作用，虽然用量很少，但其作用不可替代。

PVDF的物化参数及标准：

CMC/SBR的物化参数及标准：

本文来源：新能源时代 本公众号发布本文之目的在于传播更多信息，并不意味着本公众号赞同或者否定本文部分以及全部观点或内容。本文版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。

免责声明：以上内容转载自中国化学与物理电源行业协会，所发内容不代表本平台立场。

全国能源信息平台联系电话：010-65367827，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

买电动卡车之前，锂电池的参数先了解一下

在环保及政策多重影响下，新能源汽车，特别是电动车销量节节攀升，增速飞快。

但在快速发展的背后，关于电动车的评论始终伴随着褒贬不一的声音，例如节能但购置成本太高，环保但续航不行等，其实这些矛盾体的决定因素是电动车的核心部件“三电”——电池，电机、电控。

而在“三电”中，电池又扮演着最重要的角色，正所谓“巧妇难为无米之炊”，即使电控、电机技术再先进，作为动力源头的电池性能不行，整车性能必将大打折扣。本文将简单探讨下电池主要基础参数。

一、电池简史

电池的最早发展可追溯到1800年，意大利科学家伏打（Volta）研制成功了伏打电池，这个是世界上第一个能够实际应用的电池。1859年法国科学家普兰特（Plante）发明了铅酸蓄电池，这是世界上第一个可充电的电池。

其后科学技术水平不断提高，推动着各种电池的产生，20世纪50年代碱性锌-锰干电池问世，60年代燃料电池研制成功，70年代各种锂电池开发成功，80年代氢-镍电池问世以及90年代出现锂离子电池，电池技术迎来“井喷”式发展。

而本文探讨的电动车所采用的锂离子电池（下文简称锂电池）也正是源于这段发展期。锂电池的发展也经历过一段“坎坷”摸索时期，大致发展分一下三个阶段：

第1阶段， 因负极材料是锂金属及其合金，且不可充电，因此该阶段锂电池，更确切的表达是锂金属一次电池；

第2阶段， 负极材料仍是锂金属及其合金，但正极材料由MoS2等嵌入化合物代替过渡氧化物，实现了锂离子在电池正负极往复迁移运动，即可重复充放电，因此该阶段锂电池实质是锂金属二次电池；

第3阶段， 负极材料是石墨、焦炭等导电电极，正极材料是含锂化合物，例如嵌锂过渡金属氧化物、嵌锂金属硫化物、含锂盐类化合物。该阶段锂电池，本质上是现在我们所称作的锂离子电池。

二、锂电池结构

锂电池主要结构分为，正极、负极、电解液、隔膜及外壳。

（1）正极

特点：稳定电化学能、不易分解结构、越高越好的比容量。

分类（商用）：磷酸铁锂（LFP）、钴酸锂（LCO）、锰酸锂（LMO）

三元材料：镍锰钴酸锂（NCM）、镍锰铝酸锂（NCA）

正极材料占锂电池成本30~40%，直接影响电池性能，甚至现在市场上锂电池分类就是按照正极材料分的，可见正极材料对锂电池的重要性。

（2）负极

特点：高比容量、较好充放电可逆性、较锂电极电势更低。

分类（商用）：目前以碳材料石墨类为主（比容量有限）

未来硅-碳复合材料是趋势（比容量大，是普通石墨材料2~3倍）

（3）电解液

特点： 高离子电导率、宽电化学稳定窗口、不与电极发生反应、安全、无毒、无污染。

组成： 溶剂（30%）：碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等

溶质（50%）：锂盐（LiPF6、LiBF4等）添加剂（10%）、其他（10%）。

三、锂电池参数

（一）电池容量C： 在一定条件下，电池放出的电荷量，单位：mAh或Ah。

根据使用条件电池容量可分为：

理论容量： 假设活性物质完全被利用，电池可释放的电量。

额定容量： 实验室条件下，满充电池可释放的电量。

实际容量： 实际使用环境（但符合电池规定使用条件），满充电池可释放的电量，小于额定容量

（二）电池能量： 衡量电池存储能量多少指标，单位：Wh。

计算公式：能量＝额定电压×工作电流×工作时间= UIt=额定电压×电池容量；

例如小米手机电池，电池能量7.3Wh= 3.7V×1960mAh/1000

电池能量是衡量电池带动设备做功的重要指标。如果将电池容量理解为蓄水池可蓄水体积，那么电池能量可形象理解为蓄水池从一定高度发出可做的功。

相同电压下，电池容量越大，电池能量也越大，例如生活中给手机换更大容量的电池，目的就是增加电池能量，在工作电压不变情况下，手机的续航能得到提升。那么这种操作是否在电动车也奏效呢？

答案是不一定，因为电动车的续航跟手机的续航所消耗电能用来做功方式不一样，电池重量会随着电池容量增加而增加，车辆自重也会增加，因此存在两个变量，这时候就涉及到电池另外一个重要性能参数——能量密度。

（三）能量密度： 指单位体积或单位质量所释放的能量，表示为体积能量密度（Wh/L）或质量能量密度（Wh/kg），是电动车续航能力的直接影响因素。

能量密度主要分为单体能量密度及系统能量密度。单体能量密度是最小单元能量密度，例如一节锂电池重325g，额定电压为3.7V，容量为10Ah，则其能量密度为113Wh/kg。系统能量密度是指整车的电池组或者电池板的能量密度。

电池组或者电池板主要由若干个单节电池、电池组框架、护板及其他电子元器件等封装而成，因此系统能量密度受单体能量密度及封装技术影响，且小于单一能量密度。下图是中国未来锂电池性能规划。

能量密度也是新能源车辆补贴核心指标要求之一，历年新能源车辆补贴标准中系统能量密度门槛值如下。

从工信部每月发布的车型配置中可以发现，历年系统能量密度门槛值能比较真实地反应目前电池应用市场情况——与国家规划要求仍存在一定差距，电动车发展任重道远。

（四）电压

电池电压分为三种：

1、开路电压： 电池在没有连接外电路或者外负载时的电压，开路电压与电池的剩余能量成正比，是电动车剩余电量显示原理的主要依据。

2、工作电压： 电池在工作状态下，电池正负极之间的电势差，又称负载电压。工作电压＜开路电压，因为电池放电工作状态下，必须克服内阻。

3、放电截止电压 ：电池充满电后进行放电，放完电时达到的电压。若继续放电则为过度放电，对电池的寿命和性能有损伤。

单一电池电压值中，锂电池最高，这也是锂电池作为动力电池主要原因之一。

（五）充放电倍率（C）

表示充放电电流大小，数值上等于额定容量的倍数。充放电倍率=充放电电流÷额定容量，用“C”表示。

（六）其他参数

1、循环寿命： 经历一次充放电称为一个周期或一次循环，电池在反复充放电后，容量会逐渐下降，在一定的放电条件下，电池容量降至80%时，电池所经受的循环次数就是循环寿命。

2、自放电： 电池在储存过程中，容量会逐渐下降，其减少的容量与电池容量的比例，称为自放电率。用“%/月”表示。自放电率越低，贮存性能越好。

3、内阻： 指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力。

内阻大，内耗大，加速衰减，限制大倍率充放电；内阻小，寿命和倍率都会更好。

本文特约作者：一叶知秋

关注卡车之家，网聚卡车人的力量

有任何问题，欢迎私信我们

相关问答

铁锂电池长50厘米宽24厘米大约有705厘米那么大铁锂电池长50厘米宽24厘米大约有705厘米那么大

1.高能量密度,其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C,25°C);2.安全性,是目前最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金...

包括额定电压、容量、充电电流、放电电流等。由于不同型号的可能不同,这里无法给出具体数值。铁塔锂电池的额定电压通常为3.2V或3.6V,容量可以从几十毫安时到...

铁锂电池电解液成份简介:1.碳酸乙烯酯:分子式C3H4O3透明无色液体(>35℃),室温时为结晶固体.沸点:248℃/760mmHg,243-244℃/740mmHg;闪点:160℃......

100瓦时的磷酸铁锂电池重约1.1公斤,其中锂正极材420克,负极材料515克,其余是辅助材料磷酸铁锂(LiFePO4)为橄榄石型结构,作为正极材料应用于锂电池中。理论...

铁锂电池正常额定,输出电压为3.2伏,最高限制充电电压为3.65伏。电池充满电时电压为3.65伏,停止充电后电压会缓慢下降一些,会低于3.65伏,但会高于3.2伏。铁...

铁锂电池正常额定,输出电压为3.2伏,最高限制充电电压为3.65伏。电池充满电时电压为3.65伏,停止充电后电压会缓慢下降一些,会低于3.65伏,但会高于3.2伏。铁...

[回答]除了专业的测试设备测试外,可以进行简易测试。步骤如下:确定锂电池标称的最大电流I和最高电压V;将锂电池充满;计算最大电流时的所需的电阻值:R=V/I;...

磷酸铁锂电池内阻一般是小于80毫欧,正常串联的电池看内阻和容量,一般内阻差1到2个毫欧,容量差异控制在10mAh。阻正常范围在60到100毫欧之间,别超过这个范围!由...

沃特玛32650锂电池是种圆柱电池,其主要参数如下:外径32mm,高度65mm。电池规格:15S15P/48V/75Ah,标称电压:48V,标称容量:75Ah,充电电压:54.6V,充.....