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行業(yè)百科

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一文看懂電池材料磷酸鐵鋰LiFePO4自身性能

發(fā)布時(shí)間：2019/09/10 14:50:18 訪問(wèn)量：3936 次

眾所周知，LiFePO4由于其自身的性能和工藝的限制，到2020年，芯體的能量密度不能滿足300Wh/kg的要求。目前，市場(chǎng)上523三元電池的能量密度可達(dá)160-200wh/kg，622三元電池的能量密度可達(dá)230wh/kg，但難以達(dá)到2020年目標(biāo)。因此，未來(lái)需要開(kāi)發(fā)三元NCM 811和高鎳含量的NCA材料。

“提高質(zhì)量，降低成本”是近年來(lái)動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展的主旋律。2018，市場(chǎng)加速洗牌，產(chǎn)業(yè)集聚現(xiàn)象進(jìn)一步加劇。然而，由于市場(chǎng)供需不平衡，上游鈷等原材料價(jià)格不斷上漲，導(dǎo)致許多企業(yè)加快了高鎳、低鈷三元材料的加工，從而降低了生產(chǎn)成本。

根據(jù)計(jì)算，如果使用811正極材料，電池的制造成本可降低6-8%。成熟的18650型動(dòng)力電池使用532種容量為2.5AH的陰極材料和811種容量為2.75AH的陰極材料。811陰極材料每小時(shí)成本為0.39元，532陰極材料每小時(shí)成本為0.414元，成本降低6％。采用811單電池，陰極材料重量減輕9%，隔膜、電解質(zhì)和銅箔的成本也降低了。通過(guò)綜合計(jì)算，如果采用811材料制成的三元鐵心，單位成本將降低7%左右?？紤]到包裝，整體單位WH成本將減少8%以上，這是非常重要的。此外，由于811電池的高能量密度，新能源汽車(chē)對(duì)811電池的補(bǔ)貼也高于對(duì)622和532電池的補(bǔ)貼，因此高鎳電池的綜合成本具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。

因此，磷酸鐵鋰材料的燒結(jié)是非常重要的。材料的燒結(jié)需要回轉(zhuǎn)窯或燒結(jié)爐。焙燒時(shí)，窯體各部分的溫度隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，且?guī)缀醭示€性增加。此外，通過(guò)比較各部分的溫度和時(shí)間曲線，即從圖中可以看出，各部分的溫度和時(shí)間曲線幾乎是平行的，這表明在固定的加熱時(shí)間內(nèi)，回轉(zhuǎn)窯各部分的加熱速率幾乎相等。從圖表中可以看出，窯內(nèi)各部分的升溫速率與焙燒時(shí)的爐膛升溫速率相似，且隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，溫度逐漸升高，各部分的升溫速率大致相等。窯內(nèi)溫度隨轉(zhuǎn)速變化而略有下降，然后又上升，這由山熱電偶測(cè)得的溫度滯后所決定。這并不是說(shuō)轉(zhuǎn)速與窯內(nèi)的溫度有關(guān)。當(dāng)物料進(jìn)入窯內(nèi)時(shí)，由于物料被來(lái)自進(jìn)料管的燃燒氣體預(yù)熱干燥，然后揮發(fā)物被空氣快速燃燒，使窯內(nèi)溫度迅速上升，因此溫度降低。窯尾煙氣溫度與時(shí)間的關(guān)系曲線并不光滑，實(shí)際上應(yīng)該是一條平滑的增長(zhǎng)曲線。但是，通常打開(kāi)窯尾觀察口，觀察在窯中發(fā)生的現(xiàn)象，使外界冷空氣進(jìn)入窯尾，導(dǎo)致測(cè)得的窯尾溫度T。這是非常不穩(wěn)定的，具有明顯的上升和下降趨勢(shì)。

江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司自主開(kāi)發(fā)生產(chǎn)磷酸鐵鋰材料燒結(jié)爐，其專用合金內(nèi)襯耐腐蝕壽命長(zhǎng)。該材料動(dòng)態(tài)燒結(jié)加熱爐采用特殊合金內(nèi)襯，無(wú)金屬沉淀，實(shí)現(xiàn)了所有金屬與源的隔離，保證了材料的純度。磷酸鐵鋰材料燒結(jié)爐的連續(xù)生產(chǎn)能力很大。磷酸鐵鋰材料燒結(jié)爐可用于大批量生產(chǎn)。適用于三元材料的二次燒結(jié)和自動(dòng)進(jìn)料和卸料。保證極低的磁性異物指數(shù)。進(jìn)出料系統(tǒng)接觸部分的材料由特殊的金屬材料制成，以確保燒結(jié)材料的純度。