simulink动力电池充电技术研究仿真(4)
自1996年日本的NTT首次揭露 AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合:LiFeC0PO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后， 1997年美国德克萨斯州立大学John.B.Goodenough等研究群，也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。磷酸亚铁锂动力电池具有以下七大优势:
1、超长寿命。长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸亚铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、文护文护又半年”，最多也就1-1.5年时间，而磷酸亚铁锂电池在同样条件下使用，将达到7-8年。综合考虑，性能价格比将为铅酸电池的4倍以上。
2、使用安全。磷酸亚铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题，钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸，对消费者的生命安全构成威胁，而磷酸亚铁锂以经过严格的安全测试，即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。
3、可大电流快速充放电。
4、耐高温。磷酸亚铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20℃-+75℃)，有耐高温特性磷酸亚铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸铿只在200℃左右。
5、大容量。
6、无记忆效应。可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性，而磷酸亚铁锂电池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。
7、绿色环保。该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属)，无毒 (SGS认证通过)，无污染，符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证。铅酸电池中却存在着大量的铅，在其废弃后若处理不当，仍将对环境造成二次污染，而磷酸亚铁材料无论在生产及使用中，均无污染。
2.3锂电池的概述
2.3.1锂离子电池的结构与基本工作原理
锂离子电池是由可“嵌入”锂离子的正极和可“释放”锂离子的负极构成的二次可充电电池。中间是电解质，把正极与负极隔开，锂离子可以通过而电子不能通过。通过锂离子在正负极之间的移动来完成电池的充电和放电，而材料结构不会发生不可逆变化。如图2-1所示。充电时，正极中的锂原子电离成锂离子和电子。锂离子在外加电场作用下，在电解质中由正极迁移到负极，还原成锂原子，插入到正极的层状结构中。放电时，锂原子在负极表面电离成离子和电子，分别通过电解质和负载流向正极，在正极重新和电子复合成锂原子然后插入到正极的层状结构中。在正常充放电情况下，锂离子在正负极材料中嵌入和脱出，只因其晶格间距变化，不会破坏晶体结构。从充电反应的可以性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。充放电原理可以表示成下面（2.1）（2.2）（2.3）的反应方程式。
正极：LiMOy Li1-xMOy+xLi++xe- （2.1）
负极：nC+xLi++xe LiCn （2.2）
电池总反应：LiMOy+nC Li1-xMOY+LixCn （2.3）