淺析磷酸鐵鋰電池

近年來，我國動(dòng)力電池市場經(jīng)歷了爆發(fā)式增長，電池技術(shù)是競爭力的核心。目前動(dòng)力電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池和三元鋰電池系統(tǒng)。

 

磷酸鐵鋰電池支撐著中國鋰離子電池材料行業(yè)的半壁之力，并對(duì)各類電池有著適當(dāng)?shù)呐d趣:

 

磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命相對(duì)較長，熱值低，熱穩(wěn)定性好，再加上磷酸鐵鋰電池也具有良好的環(huán)境安全性。磷酸鐵鋰電池憑借其低廉的價(jià)格和安全的性能在大量的電動(dòng)客車中占有越來越大的市場份額。該材料安全性好，循環(huán)壽命長，成本低，是電力和儲(chǔ)能電池的主要正極材料。納米級(jí)及表面碳涂層后，終止了高功率放電的功能，碳涂層樣品無-fe2o3和Fe3+雜質(zhì)，結(jié)束了中國最大的國際計(jì)劃生產(chǎn)。

 

磷酸鐵鋰電池的工作機(jī)理

 

磷酸亞鐵鋰陰極材料是橄欖石結(jié)構(gòu)材料、六角密包裝、晶格的正極材料磷酸亞鐵鋰,占領(lǐng)了四面八方,P八面體空間取向由李和鐵填料、水晶八面體和四面體形成一個(gè)整體空間框架,不同的點(diǎn)構(gòu)成的密切接觸下鋸齒狀的平面結(jié)構(gòu)。

 

磷酸鐵鋰電池正極由橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4構(gòu)成，負(fù)極由石墨構(gòu)成，中間電極為聚烯烴PP/PE/PP間隙，用來阻擋正極和負(fù)極，阻擋電子，讓鋰離子通過。

 

充電時(shí)，鋰離子從正極脫離，通過電解液進(jìn)入負(fù)極，電子從外部電路從正極移動(dòng)到負(fù)極，保證正極和負(fù)極之間的電荷平衡。放電時(shí)，鋰離子從負(fù)極脫開，通過電解液嵌入正極。微觀結(jié)構(gòu)使磷酸亞鐵鋰電池電壓和長使用壽命的好方法:電池充電和放電過程中,陽極和六角系統(tǒng)FePO4磷酸鐵鋰在斜方晶系的兩個(gè)階段之間的變化,因?yàn)镕ePO4和磷酸鐵鋰在200℃固溶共存,轉(zhuǎn)折點(diǎn)在充電和放電的過程中沒有明顯的兩個(gè)階段,因此,磷酸鐵鋰電池充電和放電電壓長而光滑;此外,充電過程結(jié)束后,正電極的體積FePO4只減少了6.81%,磷酸鐵鋰,而碳負(fù)極的體積是苗條和擴(kuò)大在充電過程中,在調(diào)度中扮演重要角色的體積變化和支持內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此，磷酸鐵鋰電池在充放電過程中具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和較長的循環(huán)壽命

 

磷酸鐵鋰正極材料的理論容量為170mA / g，實(shí)際容量為140mA / g，振動(dòng)密度為0.9~1.5 /立方厘米，工作電壓為3.4v。