磷酸鐵鋰——動力鋰離子電池的材料
目前，我國小容量鋰電池——如手機(jī)電池、筆記本電腦電池等的生產(chǎn)已基本趨于飽和，但是大容量的動力鋰離子電池卻依然沒有進(jìn)入市場。電動車及大型移動電源應(yīng)用領(lǐng)域仍是鉛酸體系電池占據(jù)著主導(dǎo)地位。鋰離子電池自問世以來一直以鈷酸鋰、錳酸鋰正極材料為主導(dǎo)，鈷酸鋰及錳酸鋰材料由于自身安全性差，循環(huán)壽命短、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，都不能真正適用鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)需要。新一代鋰電正極材料磷酸鐵鋰逐步粉墨登場后，真正為大容量鋰動力電池的發(fā)展和更新展現(xiàn)了廣闊空間，開辟了新天地。鋰電池取代鉛酸、鎳氫等電池體系的局面將成為電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
?鋰離子電池正極材料的優(yōu)劣，大致可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行評估：
（1）正極材料應(yīng)有較高的電極電位，使電池有較高的輸出電壓；
（2）鋰離子能夠在正極材料中大量的可逆地嵌入和脫嵌，以使電池有高的容量；
（3）在鋰離子嵌入/脫嵌過程中，正極材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能不發(fā)生變化或小發(fā)生變化，以保證電池良好的循環(huán)性能；
（4）正極的氧化還原電位在鋰離子的嵌入/脫嵌過程中變化應(yīng)盡可能小，使電池的電壓不會發(fā)生顯著變化，以保證電池平穩(wěn)地充電和放電；
?（5）正極材料在鋰離子的嵌入/脫嵌過程中材料結(jié)構(gòu)不發(fā)生塌陷，使電池的電壓不會發(fā)生顯著變化，以保證電池安全性；
（6）正極材料應(yīng)有較高的電導(dǎo)率，能使電池大電流地充電和放電；
（7）正極不與電解質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
?（8）鋰離子在電極材料中應(yīng)有較大的擴(kuò)散系數(shù)，便于電池快速充電和放電；
（9）價(jià)格便宜，對環(huán)境無污染。 事實(shí)上，動力鋰離子電池最需要關(guān)注的應(yīng)是其安全性能的問題。磷酸鐵鋰電池正極材料在上述的九項(xiàng)評判標(biāo)準(zhǔn)中，除了6、8項(xiàng)指標(biāo)不高外，其它各項(xiàng)指標(biāo)均為正極材料中最好的，尤其是安全性能可靠與循環(huán)壽命長更是其它材料所無與倫比的，這也正是衡量動力電池性能最重要的技術(shù)指標(biāo)。而今僅存的問題就是怎樣用磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池，即誰先占據(jù)磷酸鐵鋰鋰離子動力電池市場，誰將有望成為動力電池市場的領(lǐng)導(dǎo)者。
科技進(jìn)步推動電動車用電池產(chǎn)品升級
新的產(chǎn)業(yè)會在一定程度上促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的改變，新的高科技產(chǎn)品出現(xiàn)同樣會帶來行業(yè)新氣象。電動自行車作為節(jié)能、便捷的新型交通工具，已逐漸被消費(fèi)者認(rèn)可，，并且蘊(yùn)藏著巨大的市場空間，據(jù)中國自行車協(xié)會透露，2005年我國電動車保有量已經(jīng)超過1500萬輛，中國電動車業(yè)有了跨越式發(fā)展。但是，在發(fā)展的同時(shí)社會仍然還存在諸多的疑問，比如說路權(quán)問題、安全問題、環(huán)保問題等，隨著交通行業(yè)的發(fā)展、國家政策的引導(dǎo)，目前路權(quán)問題已逐步得到解決，而安全問題、環(huán)保問題仍然擺在整個(gè)行業(yè)面前。 目前國內(nèi)市場電動車配備的電池依然主要是鉛酸電池，隨著人么生活水平的提高，安全、環(huán)保意識也有了很大提高，鉛酸電池高污染的弊病，過去通過各媒體多途徑的報(bào)道已廣為人知，所以包括政府在內(nèi)的多方面都對這個(gè)問題存在很大的疑惑。但對于鉛酸電池的二次污染，整個(gè)行業(yè)的人士包括技術(shù)工作者并非無動于衷，而是多方努力來解決這個(gè)問題，一方面他們對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，一方面加大力量研發(fā)替代產(chǎn)品。比如，一些著名的科研機(jī)構(gòu)開發(fā)出了“鉛酸蓄電池超級復(fù)原”、免維護(hù)等各種技術(shù)，就是希望通過各種方式減少對環(huán)境污染所帶來的諸多壓力，目前通過一整套系統(tǒng)的建立，這種產(chǎn)品的安全和環(huán)保問題已經(jīng)得到很好的解決，也使傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池?zé)òl(fā)出了新的生命力。但顯然這只能作為權(quán)宜之計(jì)，難以從根本上改變電池污染問題，而且業(yè)內(nèi)不少不負(fù)責(zé)任的廠商使用一些劣質(zhì)產(chǎn)品，使行業(yè)蒙受了陰影。據(jù)有關(guān)人士稱，2004、2005年電動訴訟案中，對電池起訴的占到了八成，人們的呼聲、社會的雪球、市場的極缺現(xiàn)象，注定要有一種新型的產(chǎn)品來替代鉛酸電池，但是社會對這種新的產(chǎn)品要求很苛刻，必須具備高壽命、高安全、高環(huán)保以及消費(fèi)者能夠接受的合理價(jià)格。目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些新的可替代的產(chǎn)品，但是與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比還是存在這樣或那樣的問題，其中比較有前途的是鋰電池，不過由于材料成本的關(guān)系其價(jià)格相對比較高，安全性也需要進(jìn)一步提高。 為了解決鋰電池的問題，通過有志之士的多方研究，終于發(fā)現(xiàn)了“磷酸鐵鋰”這種材料具有高壽命、高安全、高環(huán)保的特性，這種材料的發(fā)現(xiàn)給了電動車的進(jìn)一步推廣帶來了生機(jī)，一時(shí)間國內(nèi)的眾多科研機(jī)構(gòu)預(yù)言“它”將成為未來鉛酸電池的替代品，不過材料雖然發(fā)現(xiàn)了但是仍然存在著一些技術(shù)上的難題，所以目前很多企業(yè)都在努力研究，希望解決磷酸鐵鋰電池所存在的問題。 近日有消息稱，山東海霸通訊設(shè)備有點(diǎn)公司的科研人員歷經(jīng)三年的攻關(guān)，已經(jīng)基本解決了磷酸鐵鋰所遺留的技術(shù)難題，并實(shí)現(xiàn)了磷酸鐵鋰電池的規(guī)?；a(chǎn)，2000次循環(huán)充電衰退率保持再產(chǎn)品信息剛剛發(fā)布20%以內(nèi)，產(chǎn)品信息剛剛發(fā)布，就受到了社會的廣泛關(guān)注并引起了合作商的極大興趣，這無疑對于國內(nèi)電動車行業(yè)的產(chǎn)品升級會產(chǎn)生促進(jìn)作用。
動力磷酸鐵鋰電池的屏障 ————動力鋰電池管理系統(tǒng)
目前，我國大部分動力電池為鉛酸電池，鉛酸電池具有容量小、體積大、污染大等缺點(diǎn)，所以磷酸鐵鋰電池將成為鋰動力電池發(fā)展的一個(gè)新趨勢，與此同時(shí)，研究磷酸鐵鋰電池保護(hù)電路亦為一個(gè)主要的發(fā)展方向。眾所周知，動力電池組是由多塊單體電池串聯(lián)而成，但實(shí)際上每個(gè)電池之間的參數(shù)及個(gè)體性能存在微小差異，這就要求我們在進(jìn)行充放電時(shí)，必須保持電池組中各串聯(lián)單體電池電壓之間的自動平衡，否則會影響電池組中單個(gè)電池的壽命。我們本著對動力鋰電池質(zhì)量負(fù)責(zé)的原則，使客戶在使用該類電池組時(shí)，能擁有較高的性價(jià)比，山東海霸研發(fā)了該類電池組保護(hù)板。
前大部分動力電池組（包括國外部分動力電池組生產(chǎn)廠家）均沒有在產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加保護(hù)電路功能，動力電池使用壽命短，造成財(cái)力和人力的極大浪費(fèi)。鑒于電池保護(hù)問題嚴(yán)重影響動力電池市場前景，山東海霸通訊設(shè)備有限公司研究院的全體同志經(jīng)過長時(shí)間的調(diào)研，終于研發(fā)出鋰離子動力電池保護(hù)板，且目前此產(chǎn)品在我公司試驗(yàn)效果良好，并希望逐漸得到國內(nèi)同行業(yè)及動力電池組使用客戶的認(rèn)可。 關(guān)于動力鋰電池保護(hù)板的功能，大致可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：
1、保護(hù)板具有過充電壓保護(hù)功能，單塊鋰電池的最高限制電壓設(shè)置為4.2V，當(dāng)充電電壓達(dá)到此值時(shí)，電路板限制充電，并有各個(gè)單體電池的指示燈顯示；
2、保護(hù)板具有過放電壓保護(hù)功能，動力電池進(jìn)行工作時(shí)消耗電能，使電池電壓降低，如果超過它的范圍，將對電池的壽命造成影響。單塊鋰電池的欠壓保護(hù)值設(shè)定為2.0V，當(dāng)?shù)陀谠撝禃r(shí)，保護(hù)板對電池進(jìn)行保護(hù)，使鋰電池組自動停止工作。
3、該保護(hù)板具有過流保護(hù)功能，當(dāng)工作電流超過額定值時(shí)，鋰電池保護(hù)板發(fā)出信號，使鋰電池組停止工作。
4、該保護(hù)板具有短路保護(hù)功能，當(dāng)外部由于各種原因造成短路時(shí)，鋰電池保護(hù)板對鋰電池組進(jìn)行保護(hù)，防止對鋰電池組造成損壞。
5、該保護(hù)板具有溫度保護(hù)功能，當(dāng)電池工作溫度超過額定值時(shí)，通過該線路板停止鋰電池組的工作，以免發(fā)生意外，從而對電池組及用戶起到保護(hù)的作用。
我公司研發(fā)的鋰電池保護(hù)板是根據(jù)我國鋰電池發(fā)展的方向進(jìn)行研發(fā)的，通過大量實(shí)驗(yàn)證明，此產(chǎn)品對鋰電池的各類保護(hù)非常完善，很好的起到了保護(hù)的功能。且在設(shè)計(jì)該鋰電池保護(hù)板的過程中，我們參閱大量的國內(nèi)外資料，認(rèn)真分析國外大量的集成電路設(shè)備，選取適合我國實(shí)際情況的電子元件，最終經(jīng)科技人員的共同努力研發(fā)出該產(chǎn)品。我們深信，伴隨著我國鋰電池行業(yè)的發(fā)展，越來越多的兄弟企業(yè)會對鋰電池的電路保護(hù)進(jìn)行重視。并希望能通過該篇短文的介紹，使國內(nèi)電動動力電池行業(yè)對鋰電池保護(hù)板具有一個(gè)新的認(rèn)識與了解，也對我們的科研能力和產(chǎn)品質(zhì)量具有更進(jìn)一步的認(rèn)可，亦希望通過該文使客戶對山東海霸磷酸鐵鋰動力電池及動力電池的保護(hù)電路技術(shù)更進(jìn)一步了解。磷酸鐵鋰動力電池本身具有非常高的產(chǎn)品性價(jià)比，再加之我們所研發(fā)的高質(zhì)量磷酸鐵鋰電池組保護(hù)板，相信磷酸鐵鋰動力電池將會成為國內(nèi)外客戶的一個(gè)明智選擇，也一定會在國內(nèi)外具有廣闊的市場前景。