90年代初，出现了一种新型电池——锂电池，在自主电源中掀起了一场新的革命。年发生在日本，第一次向世界推出新型电池的公司是索尼公司。但进展并没有停滞不前，很快出现了不同类型的锂电池。它们在尺寸、外壳、容量、工作和最大电流强度、电压、放电和过度充电、爆炸危险以及可能伤害人体的化学反应和蒸气的后果方面各不相同。在所有物种中，今天已经开始脱颖而出的一种——磷酸铁锂。关于它，未来将是拥有最大使用量的最新一代，以及所有其他锂电池的类似物的竞争对手。
锂电池类型
创造史
磷酸铁锂（LiFePO4、LiFe、LFP、IFR），年被JohnGoodenough发现作为锂离子电池的阴极。它与传统的钴酸锂相比有显着差异，毒性更小，耐热性更强。但同时它也有一个明显的缺点——充电容量小。因此，当时这项技术并没有得到发展，也没有吸引任何人，直到年，ASystems公司开始对它产生了兴趣，在蒋业明教授的领导下，他致力于制造电池能够在一定条件下自我复制胶体溶液的结构。但所有的研究都陷入了停顿，由教授领导的实验室团队继承了JohnGoodenough的发展，并继续进行深入的研究。
电池蓄能的工作原理
它们具有与其他锂电池类似的结构：
带负电的电极（阳极）——是在铜箔的基础上制成的，上面覆盖着一层石墨。
带正电的元件（阴极）-由铝箔和磷酸铁锂层组成。
电解质-旨在填充阴极和阳极之间的空间，允许正锂离子通过，但不允许带负电的电子通过。通常，液体电解质基于锂盐。
隔板或隔板是一种多孔聚乙烯片，它可以很好地吸收并保持电解质，还可以将阴极与阳极隔开。避免在极板短路或形成的锂金属枝晶生长的情况下发生不可逆的化学反应。
与锂离子电池的主要区别在于磷酸铁锂正极。电池有一个卷式装置，由3个条带组成：阳极、电解质隔板和阴极，扭曲成几层。所有铜层和铝层分别连接成一个触点，顶部为正极，底部为负极。当电池因负载开始放电时，锂离子通过隔膜从正极流向负极，释放积聚的电荷，引发氧化反应。充电时，锂离子通过隔膜从阳极到阴极并积累电荷，同时进行恢复过程。
锂金属磷酸盐电池的种类和形式
根据外壳的形状和触点的位置，它们分为4种类型：
方形电池
封装在带有顶部触点和泄压阀的封闭式铝制外壳中。它们可以以包的形式在内部包含两个或多个部分。
方形电池
扁平电池
它像一个袋子。它们具有紧凑而扁平的形状，带有易于损坏的薄铝壳和触点的上部布置。
扁平电池
圆柱形电池
圆柱形电池是顶部（正极）和底部（负极）有触点的电池。
圆柱形电池
与通常的AA和AAA符号不同，圆柱形电池有自己的标准尺寸或外形规格，其中前2位数字表示直径，后面的数字表示其高度。在某些变体中，数字5放在最后，表示电池高度相对应于半毫米。最常见的外形尺寸为、、、、、、、、、、、、、、。
圆柱形电池的标准尺寸
对于圆柱形电池，标记由线性尺寸（宽度、长度、高度）组成，例如，标准尺寸的尺寸为27××。
模块化电池
外观与普通汽车电池相似，或制成带把手和指示面板的塑料外壳形式。它们包含具有并联或串联连接的棱柱形设备或电池，具体取决于所需的电压和电流，以及带有内置电压平衡器或单独作为充电放电调节和短路保护的附加板的BMS保护板。每个元素分开。它可以配备液晶面板、开机和充电指示灯，也可以做成防水防震的外壳。
模拟传统汽车电池的模块化电池
带BCM保护系统、电压平衡器和完整充电设备的模块化电池
各类电池的一般特性
一般特征包括：
温度范围：-30至+50С°。
放电电压（临界最小值）-2V。
最低工作电压（负载下）为2.5V。
额定工作电压范围：3.0-3.3V。
接近过充电的峰值电压-3.65V。
充满电的标称电压为3.6V。
高达20%容量损失的充放电循环次数：-。
保质期为15年。
室温自动放电：每月3-5%。
结构的体积密度：2kg/dm。
体积能量密度：-Wh/dm(kJ/dm)。
能量密度：09-Wh/k（-J/g）。
与锂离子电池相比的优势：
化学结构安全稳定。
由于磷酸盐的化学安全性，简化了处置。
不存在因机械损坏而引起爆炸和火灾的危险，但有可能产生大量蒸汽和烟雾。
放电期间的电压稳定性。
低自放电。
充放电时耐高负载。
使用高达10C的大电流进行加速充电的可能性。
对老化和不可恢复的容量损失影响的敏感性为每年1.5%，而其他锂离子电池每年为10%。
抗冻性。有些型号甚至能够在-40C°下工作。
10.由于电压稳定性，比锂离子电池具有更高的峰值电流和峰值功率。
与锂离子电池相比的缺点：
价格较高。
比重比其他锂离子电池高14%。
新电池的能量密度（能量/体积）比锂离子电池低14%。
可能无法在高放电电流下提供全部容量。
在2V以下完全放电的情况下，会出现劣化效应，元件完全失效，恢复时间长，失去部分容量或无法恢复。
较低的工作电压：锂离子电池为3.3V，而锂离子电池为4.2V，这会导致额外的电池添加量，从而导致重量和尺寸的增加。
锂离子电池的应用和使用注意事项
这些电池非常适合用于个人电动车辆，例如：电动踏板车、电动自行车、ATV、踏板车、轻便摩托车、摩托车、电动汽车。它们可以在不同的温度和其他条件下全年使用。也用于：带电动机的船、叉车、轮椅、吸尘器、地板清洁机。但它们大多用于发电系统，例如风能和太阳能发电，它们是电池发电厂的一部分，医院、银行、气象站和蜂窝站的应急和自主供电系统。
不建议在普通汽车上代替标准电池使用，在一些每年低温流行较大的地方，禁止使用，后果自负。有几个原因：
虽然这种类型的电池不受低温的影响并且可以稳定地保持充电，但它不能在低温下充电，这可能会导致完全放电和故障。
由于在为已放电的电池充电时会消耗最大可能的电流，因此启动器可能无法承受并出现故障或过热，这会显着降低其使用寿命。
除了低温，它不是为高温正温度而设计的，因为它的可能操作仅高达+50C°。如果将其安装在电池的标准位置，则可能会因发动机运行而产生60°C或更高的温度，这将导致过热和随后的退化并完全失效。
由于高浪涌电流（有时达到A），安装BMS保护系统和电压平衡是不可能或经济上不合适的。没有这些系统，操作似乎不可靠，购买能够承受这种浪涌电流的系统可能会超过成本电池本身。
磷酸铁锂电池的安装方法
手动组装的模块化电池
在网上有大量电路和附加设备，形式为现成的预制外壳和用于模块化组装的跳线。开始时，如果电池设计允许，所有元件根据所选方案通过焊接、焊接或螺栓连接相互连接。元素必须具有相同的特性和相同的容量。间隔必须至少1毫米厚和10毫米宽。为稳定安全运行，必须安装具有均衡和高电压大电流保护功能的BMS板。平衡器可以内置或安装在单独的板上，计算电流负载。您只需使用锂离子电池充电器或通用智能充电器为升降机电池充电，该充电器具有多种可调节充电过程的选项。
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