一文看懂电池材料磷酸铁锂LiFePO4自身性能
发布时间：2019.09.10
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众所周知，LiFePO4由于其自身的性能和工艺的限制，到2020年，芯体的能量密度不能满足300Wh/kg的要求。目前，市场上523三元电池的能量密度可达160-200wh/kg，622三元电池的能量密度可达230wh/kg，但难以达到2020年目标。因此，未来需要开发三元NCM 811和高镍含量的NCA材料。
“提高质量，降低成本”是近年来动力电池行业发展的主旋律。2018，市场加速洗牌，产业集聚现象进一步加剧。然而，由于市场供需不平衡，上游钴等原材料价格不断上涨，导致许多企业加快了高镍、低钴三元材料的加工，从而降低了生产成本。
根据计算，如果使用811正极材料，电池的制造成本可降低6-8%。成熟的18650型动力电池使用532种容量为2.5AH的阴极材料和811种容量为2.75AH的阴极材料。811阴极材料每小时成本为0.39元，532阴极材料每小时成本为0.414元，成本降低6％。采用811单电池，阴极材料重量减轻9%，隔膜、电解质和铜箔的成本也降低了。通过综合计算，如果采用811材料制成的三元铁心，单位成本将降低7%左右。考虑到包装，整体单位WH成本将减少8%以上，这是非常重要的。此外，由于811电池的高能量密度，新能源汽车对811电池的补贴也高于对622和532电池的补贴，因此高镍电池的综合成本具有相当大的优势。
因此，磷酸铁锂材料的烧结是非常重要的。材料的烧结需要回转窑或烧结炉。焙烧时，窑体各部分的温度随着加热时间的延长而增加，且几乎呈线性增加。此外，通过比较各部分的温度和时间曲线，即从图中可以看出，各部分的温度和时间曲线几乎是平行的，这表明在固定的加热时间内，回转窑各部分的加热速率几乎相等。从图表中可以看出，窑内各部分的升温速率与焙烧时的炉膛升温速率相似，且随着加热时间的延长，温度逐渐升高，各部分的升温速率大致相等。窑内温度随转速变化而略有下降，然后又上升，这由山热电偶测得的温度滞后所决定。这并不是说转速与窑内的温度有关。当物料进入窑内时，由于物料被来自进料管的燃烧气体预热干燥，然后挥发物被空气快速燃烧，使窑内温度迅速上升，因此温度降低。窑尾烟气温度与时间的关系曲线并不光滑，实际上应该是一条平滑的增长曲线。但是，通常打开窑尾观察口，观察在窑中发生的现象，使外界冷空气进入窑尾，导致测得的窑尾温度T。这是非常不稳定的，具有明显的上升和下降趋势。
江苏凤谷节能科技有限公司自主开发生产磷酸铁锂材料烧结炉，其专用合金内衬耐腐蚀寿命长。该材料动态烧结加热炉采用特殊合金内衬，无金属沉淀，实现了所有金属与源的隔离，保证了材料的纯度。磷酸铁锂材料烧结炉的连续生产能力很大。磷酸铁锂材料烧结炉可用于大批量生产。适用于三元材料的二次烧结和自动进料和卸料。保证极低的磁性异物指数。进出料系统接触部分的材料由特殊的金属材料制成，以确保烧结材料的纯度。
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