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簡析磷酸鐵鋰離子電池的結構與工作原理

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年12月12日  

磷酸鐵鋰離子電池的全稱是磷酸鐵鋰離子電池,名稱太長,簡稱磷酸鐵鋰離子電池。因為它的性能特別適合電力應用,所以在其名稱中加入了power一詞,即磷酸鐵鋰動力鋰電池。其他人稱之為鋰-鐵(生命)動力鋰電池。


磷酸鐵鋰離子電池,是指以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池正極材料重要有鋰鈷酸、鋰錳酸、鋰鎳酸、三種材料、鋰鐵磷酸鹽等。鋰鈷氧化物是大多數鋰離子電池的負極材料。


工作原理


磷酸鐵鋰離子電池的全稱是磷酸鐵鋰離子電池,名稱太長,簡稱磷酸鐵鋰離子電池。因為它的性能特別適合電力應用,所以在其名稱中加入了power一詞,即磷酸鐵鋰動力鋰電池。其他人稱之為鋰-鐵(生命)動力鋰電池。


意義


在金屬市場上,鈷(Co)是最昂貴的,庫存很少,鎳(Ni)和錳(Mn)更便宜,鐵(Fe)是最便宜的。陰極材料的價格也與這些金屬的價格一致。因此,由LiFePO4負極材料制成的鋰離子電池應該是最便宜的。另一個特點是它對環境沒有污染。


充電電池的要求是:高容量,高輸出電壓、充放電循環性能好,穩定的輸出電壓,大電流充放電、電化學穩定、使用安全(不收取、放電和短路操作不當造成的,如燃燒或爆炸),工作溫度范圍寬,無毒或少毒藥,對環境無污染。采用磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰離子電池的陽極是好這些性能要求,特別是在大型放電率放電(5~10c放電),放電電壓穩定,安全,不會燃燒,不會爆炸,和生活(周期),對環境無污染,它是最好的,是目前最好的電池大電流輸出功率。


結構與工作原理


LiFePO4是電池的正極,它由鋁箔連接到電池的正極上。中間是一層聚合物膜,它將正極和負極分開,但是鋰離子Li可以通過,而電子e-則不能。右邊是電池的負極,由碳(石墨)構成,通過銅箔與電池的負極連接。在電池的上下兩端之間是電池的電解質,電池被封裝在金屬外殼中。


當LiFePO4電池充電時,正極鋰離子Li通過聚合物膜向負極遷移。在放電過程中,負極中的鋰離子通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池得名于鋰離子在充放電之間來回移動。


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