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第一章磷酸铁锂电池

1、锂电池电极材料和特点

锂离子电池主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。

正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能。

目前锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂（LiCoO2），另外少数

有采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)，一般将后两种

正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。

新开发的磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂（LiFePO4）材料作电

池正极的锂离子电池，它是锂离子电池家族的新成员。

采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池，其主要特点是：容量高、

输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流

充放电、电化学稳定性能、使用中不会因过充电、过放电及短路

等操作不当而引起燃烧或爆炸、工作温度范围宽、对环境无污染。

市场现有动力电池特性比较

技术参数铅酸电池镍镉电池镍氢电池钴酸锂电池磷酸铁锂电池

标准电压(V)21.21.23.73.2

质量比能量（Wh/Kg)4030-5050-80140160

循环寿命200次400次400次500次2000次

自放电率（每月）5%25%30%5%3%

环保有毒有毒略有污染略有污染无毒

安全性良好优秀良好差优秀

2、锂电池内部结构和特点

LiFePO4电池的内部结构如右图所示。

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。

3、电芯四重安全保护设计

A.断装置，当内压产生时,正极极耳拉断

B.负极极耳与钢壳接触点有熔断装置

C.钢管将底部内压稳定可靠导通至盖帽达到1.8Mpa时，安全阀会

打开，气体排出，避免爆炸风险

D.安全开启后电解液喷出，安全气囊向外膨胀，降低内压，隔绝

空气接触

4、电池组成型结构和特点

组合时采用PCB板加保险丝保护

一旦某点故障，保险丝工作

故障电池断路，

其他电池正常工作，安全性极高；

设计用带保险丝的PCB板,对单体电池逐一进行保护,组合时也采用

PCB板加保险丝保护,一旦某点故障，保险丝工作，故障电池断路，

其它电池正常工作，安全性极高，此故障电池断路不影响其他单元

电池正常工作（如上图）

成组技术特点

AB线短内阻小、AC线长内阻较大；所有电池在同一条件下充放电，

导致AB处电池充电先满、放电先完使不会造成电池反击及寿命短的问

导致AC处电池放电后满、放电后完题！

矩阵式串并联连接，立体对角汇流，纵向过流，横向均衡与保护

按八个一致要求筛选电芯

容量一致恒流比一致电压一致带电量一致內阻一致

自放电一致批次一致放电平台一致

4、电池组箱体设计准则

防水防尘

防热防冻

防震防漏电

防