??? 世界各國(guó)對(duì)石油的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，已造成石油資源的日益枯竭，據(jù)多方面權(quán)力機(jī)構(gòu)報(bào)道，我國(guó)實(shí)際是一個(gè)貧油國(guó)，超過(guò)56%原油依靠進(jìn)口，而且開(kāi)采成本特別高。另一方面隨著人類對(duì)環(huán)境的污染和破壞越來(lái)越嚴(yán)重，其他的發(fā)達(dá)國(guó)家都不惜投入重金開(kāi)發(fā)替代能源，我國(guó)也不例外。

??? 在所有的能源形式中，電能是最清潔環(huán)保、最容易使用和效率最高的能源。電池是最好的儲(chǔ)存電能的裝置，在所有的電池產(chǎn)品中，鋰離子電池是目前世界上最先進(jìn)、技術(shù)含量最高和高比能量，鋰離子電池廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電源、藍(lán)牙、數(shù)碼產(chǎn)品、移動(dòng)DVD、手提電腦等各種產(chǎn)品、模型、玩具、電動(dòng)工具、電動(dòng)車等領(lǐng)域，在鋰離子電池方面，磷酸鐵鋰電池具有良好的電化學(xué)性能，無(wú)毒、無(wú)污染、安全性能最好、可在高低溫環(huán)境下使用、原材料來(lái)源廣泛和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)得到各界人士的高度重視。

??? 我國(guó)“十五”期間，國(guó)家科技部專門設(shè)立863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專利，為了掌握電動(dòng)汽車的核心部件——電池，政府及一些企業(yè)不惜投入重金發(fā)展，在電池的關(guān)鍵技術(shù)上的研發(fā)方面取得了重大研究成果。我公司自主研究開(kāi)發(fā)的6Ah/120C高功率和140Ah大容量磷酸鐵鋰動(dòng)力電池性能完全可滿足混合電動(dòng)汽車和純電動(dòng)汽車的使用要求，它倆特有的性能光亮將在新能源發(fā)展上會(huì)令世人振奮！現(xiàn)將我公司的6Ah/120C高功率和140Ah大容量磷酸鐵鋰電池的制作及性能解析如下。

??? 一、6Ah/120C高功率磷酸鐵鋰電池制作及性能(1)6619140-6Ah高功率磷酸鐵鋰電池制作6619140-6Ah磷酸鐵鋰電池，是我們自主研發(fā)的一種新型的高功率密度磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品，這種電池保持了120C超倍率放電的世界紀(jì)錄，能以700A持續(xù)放電，這是此款電池最突出的性能。電池的正極采用特殊的磷酸鐵鋰，負(fù)極采用改性石墨，外殼采用耐電解液腐蝕且散熱最好的不銹鋼材質(zhì)，外殼裝有安全閥門。經(jīng)過(guò)一系列的科學(xué)設(shè)計(jì)工藝步驟，配料—涂布—疊片—封裝—注液—預(yù)充—續(xù)充而得到成品電池，在配料方面為了讓正負(fù)極材料分散均勻，我們采用國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的迷宮密封雙行星攪拌，自動(dòng)調(diào)節(jié)漿料溫度，保證漿料粘度的穩(wěn)定，涂布方面采用自動(dòng)跟蹤測(cè)試極片面密度和厚度裝置，以保證極片的均勻性，疊片采用最先進(jìn)的全自動(dòng)疊片機(jī)，注液過(guò)程嚴(yán)格控制水分，每步工序以制定的技術(shù)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把關(guān)，運(yùn)用科學(xué)的工藝生產(chǎn)避免對(duì)電池外觀品質(zhì)及性能的影響。得到的成品電池尺寸：厚×寬×高=6.6×19×140mm，額定容量為6Ah，內(nèi)阻≤1.8mΩ，總重量≤340g，成品電池。

??? (2)6619140-6Ah高功率磷酸鐵鋰電池特點(diǎn)1、倍率充電性能為達(dá)到汽車動(dòng)力電池的快速充電特性，我們用6Ah的電流對(duì)電池進(jìn)行充電，如圖2，可看出用1C的大電流對(duì)電池充電沒(méi)問(wèn)題，只需62min可將電池充滿電。

??? 2、倍率放電性能汽車電池要求能快速充電外還要能大電流的放電，汽車在起步、加速、剎車、減速時(shí)需要的電能是不一樣的，而6619140-6Ah磷酸鐵鋰電池在倍率放電性能方面占有決對(duì)的優(yōu)勢(shì)，用700A(即120C)的電流對(duì)電池進(jìn)行持續(xù)放電，容量為3.76Ah，中值電壓為2.154V，放電容量為1C放電容量的60.7%；240A(即40C)的電流對(duì)電池進(jìn)行持續(xù)放電，容量為6.08Ah，中值電壓為2.963V，放電容量為1C放電容量的98.1%，在倍率放電測(cè)試過(guò)程中我們用溫度儀對(duì)每次放電溫度進(jìn)行測(cè)量，得到最高溫度值是120C放電時(shí)的51℃。

3、循環(huán)性能我們將電池在常溫條件下，以1C充放對(duì)電池進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，目的是為了適應(yīng)汽車電池長(zhǎng)使用壽命，循環(huán)2000周后，剩余容量保持率大于85%，顯示出電池具有非常出色的使用壽命。

4、高低溫性能汽車在戶外行駛長(zhǎng)期的處于極其惡劣的環(huán)境，為了讓電池能適應(yīng)不同氣候條件，我們自主研發(fā)的6Ah磷酸鐵鋰電池在材料上作了很大的改進(jìn)，在－25℃條件下以0.5C放電容量為額定容量的60.8%；在環(huán)境溫度55℃條件下以0.5C電流放電，放電容量為額定容量的102.5%，55℃高溫放電比常溫放電占優(yōu)勢(shì)，原因是磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350～500℃，而鈷酸鋰和錳酸鋰只在200℃左右，這也是磷酸鐵鋰電池的一大優(yōu)勢(shì)，不同溫度的放電曲線。

5、荷電保持性能不管是在動(dòng)力汽車行業(yè)還是在其它用鋰電行業(yè)對(duì)電池荷電的保持能力，要求容量的下降越少越好。我們將6Ah的磷酸鐵鋰電池在常溫條件下，以1C恒流放電到終止電壓2.0V，然后對(duì)電池進(jìn)行一次充放電循環(huán)，最后給電池充滿電，開(kāi)路貯存30天后，以1C恒流放電至終止電壓2.0V，得到剩余容量為98.6%，接著給電池以1C恒流恒壓充滿電，然后再1C放電至2.0V，得到恢復(fù)容量為99.4%。

二、140Ah大容量磷酸鐵鋰電池制作及性能(1)530182295-140Ah大容量磷酸鐵鋰電池制作我公司研發(fā)的型號(hào)為530182295-140Ah的磷酸鐵鋰電池，有著超大的容量，它的正極采用國(guó)內(nèi)性能最佳的磷酸鐵鋰，負(fù)極采用復(fù)合石墨，外殼采用特殊的塑膠外殼，配有特制的安全閥門。經(jīng)過(guò)一系列的科學(xué)設(shè)計(jì)工藝步驟，配料—涂布—疊片—封裝—注液—預(yù)充—續(xù)充而得到成品電池，每道工序都嚴(yán)格的按照品質(zhì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，以防止對(duì)電池后續(xù)性能的影響。得到的成品電池尺寸：厚×寬×高=53×182×295mm，額定容量為140Ah，內(nèi)阻≤0.5mΩ，總重量≤4800g，成品電池。

(2)530182295-140Ah大容量磷酸鐵鋰電池特點(diǎn)1、倍率充電性能在環(huán)境溫度為25℃±5℃的條件下，對(duì)電池進(jìn)行1C充電，充電性能曲線如圖7，實(shí)驗(yàn)過(guò)程得出大電流1C對(duì)電池充電可行，充滿電需要的時(shí)間為61min。

2、倍率放電性能我們將額定容量為140Ah電池進(jìn)行了0.5C、1C、3C和5C放電，倍率放電曲線如圖8，在倍率放電測(cè)試過(guò)程中我們用溫度儀對(duì)每次放電溫度進(jìn)行測(cè)量，得到最高溫度值是5C放電時(shí)的47℃，一般溫度在27～42℃范圍。1C放電容量為140.6Ah，中值電壓為3.162V，放電百分比為100.0%,3C放電容量為138.1Ah，中值電壓為3.106V，放電容量為1C容量的98.2%,5C放電容量為135Ah，中值電壓為2.974V，放電容量為1C容量的96.0%,除了測(cè)試以上倍率放電外，還測(cè)試出瞬態(tài)放電電流能達(dá)到20C以上。

3、循環(huán)性能在環(huán)境溫度為25℃±5℃條件下，我們用1C充放對(duì)電池進(jìn)行循環(huán)測(cè)試,循環(huán)2000周后剩余容量保持率仍然在90%以上,如圖9.

4、高低溫性能為測(cè)試在苛刻的環(huán)境下電池還能保持良好的性能，我們將電池在環(huán)境溫度55℃條件下以0.5C電流放電，放電容量為額定容量的108.2%；在溫度-25℃條件下以0.5C電流放電，放電容量為額定容量的63.7%，不同溫度的放電曲線如圖10。

5、荷電保持性能純電動(dòng)汽車還是混合動(dòng)力汽車都不會(huì)是連續(xù)行駛，很多時(shí)候汽車是停放著，這就要求電池要有良好的荷電保持能力。我們將140Ah的磷酸鐵鋰電池在常溫條件下，以1C恒流放電到終止電壓2.0V，然后對(duì)電池進(jìn)行一次充放電循環(huán)，最后給電池充滿電，開(kāi)路貯存30天后，以1C恒流放電至終止電壓2.0V，得到剩余容量為98.0%，接著給電池以1C恒流恒壓充滿電，然后再1C放電至2.0V，得到恢復(fù)容量為99.2%。

6、6Ah和140Ah電池安全性能鐵鋰電池除了擁有以上性能外，最最重要的性能?——安全性能，安全性成為世界動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)面臨的難題，為突破這一難題我公司加大人力和財(cái)力的投入，在這方面得到鋰電行業(yè)的幾位資深博士提出的寶貴意見(jiàn)，使我們自主研發(fā)的磷酸鐵鋰電池安全技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平?，F(xiàn)按照《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池》標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)6619140-6Ah和530182295-140Ah兩款電池進(jìn)行了過(guò)充、熱箱、擠壓、短路、重物沖擊和針刺測(cè)試。

(1)過(guò)充實(shí)驗(yàn)a) 6Ah鐵鋰電池在充電滿后，在25℃±5℃條件下，以18A電流充電，直到電池電壓達(dá)到10V時(shí)停止，試驗(yàn)過(guò)程中，電池不爆炸、不起火；b) 140Ah鐵鋰電池在充電滿后，在25℃±5℃條件下，以420A電流充電，直到電池電壓達(dá)到10V時(shí)停止，試驗(yàn)過(guò)程中，電池不爆炸、不起火。

(2)熱箱實(shí)驗(yàn)圖10：530182295-140Ah電池0.5C不同溫度放電曲線圖鐵鋰電池在充滿電后，放入電熱恒溫箱里，在150℃下恒溫120min，試驗(yàn)過(guò)程中，兩款電池不爆炸、不起火、不漏液。

(3)擠壓實(shí)驗(yàn)鐵鋰電池在充滿電后，將電池固定在擠壓臺(tái)的兩個(gè)給定的平面內(nèi)，然后給電池連續(xù)施加13KN的壓力，直到電池外殼破裂，電池短路，電池電壓降到0V，試驗(yàn)過(guò)程中，兩款電池不爆炸、不起火。

(4)短路實(shí)驗(yàn)鐵鋰電池在充滿電后，將電池經(jīng)外部短路10min，外部線路電阻應(yīng)小于或等于10mΩ，試驗(yàn)過(guò)程中，兩款電池不爆炸、不起火、不漏液。

(5)重物沖擊實(shí)驗(yàn)鐵鋰電池在充滿電后，置于撞擊儀的臺(tái)面上，然后將9.1kg的柱形塊從0.6m的高度自由撞擊在電池上，試驗(yàn)過(guò)程中，兩款電池不爆炸、不起火。

(6)針刺實(shí)驗(yàn)鐵鋰電池在充滿電后，然后用￠3mm的鋼釘從垂直于電池極板的方向貫穿，然后拔出鋼釘，試驗(yàn)過(guò)程中，兩款電池不爆炸、不起火。

(備注：2～6的實(shí)驗(yàn)兩種電池是分開(kāi)實(shí)驗(yàn)。)

三、結(jié)論綜上所述， 我們自主開(kāi)發(fā)的6 6 1 9 1 4 0 – 6 A h 和530182295-140Ah電池在倍率充放電性能、循環(huán)性能、高低溫性能、荷電保持性能和安全性能上都體現(xiàn)出較高技術(shù)水平，特別是6619140-6Ah電池能夠超高倍率放電，這是國(guó)際目前還未能達(dá)到的性能。兩款電池的各項(xiàng)性能指標(biāo)都達(dá)到了《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池》的標(biāo)準(zhǔn)要求，有的性能指標(biāo)甚至超過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，兩款磷酸鐵鋰電池完全可用于混合動(dòng)力汽車和純動(dòng)力汽車的電源。