磷酸鐵鋰電池的工作原理和結(jié)構(gòu)分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-17 21:01
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磷酸鐵鋰電池的工作原理和結(jié)構(gòu)
LiFePO;當(dāng)電池充電時(shí)，正極的鋰離子Li+通過(guò)聚合物膜向負(fù)極遷移。在放電過(guò)程中，負(fù)極中的鋰離子通過(guò)隔膜向正極遷移。鋰離子電池是以鋰離子在充電和放電之間的運(yùn)動(dòng)而命名的。
磷酸鐵鋰電池的工作原理和結(jié)構(gòu)
1. 當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子從磷酸鐵鋰晶體的010表面遷移到晶體表面。在電場(chǎng)力的作用下，它進(jìn)入電解液，穿過(guò)隔膜，然后通過(guò)電解液遷移到石墨晶體的表面，然后嵌入到石墨晶格中。同時(shí),電子鋁箔收集器的流向正極,通過(guò)電極的耳朵,電池桿桿,外部電路,負(fù)極極極極極,負(fù)極耳流銅箔負(fù)極的收集器流體,然后通過(guò)導(dǎo)電體流到負(fù)極石墨的負(fù)電極電荷平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰中去除后，磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化為磷酸鐵，其晶格結(jié)構(gòu)變化如下圖所示。
2. 當(dāng)電池放電時(shí)，鋰離子從石墨晶體中析出，進(jìn)入電解液，穿過(guò)隔膜，然后通過(guò)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面，再通過(guò)010表面重新嵌入磷酸鐵鋰的晶格中。同時(shí),電池流向負(fù)極的銅箔收集器通過(guò)導(dǎo)電體,流向正極的鋁箔收集器流體通過(guò)電極的耳朵,電池負(fù)極柱,外部電路,正極柱和正極的耳朵,和流向正極磷酸亞鐵鋰的導(dǎo)電體,使正極的電荷達(dá)到平衡。
根據(jù)磷酸鐵鋰電池的工作原理，磷酸鐵鋰電池的充放電過(guò)程需要鋰離子和電子的共同參與，鋰離子和電子的遷移速度要達(dá)到平衡。這就要求鋰離子電池的正極和負(fù)極必須是離子和電子的混合導(dǎo)體，它們的離子電導(dǎo)率和電子電導(dǎo)率必須是一致的。但是磷酸鐵鋰的導(dǎo)電性能很差。雖然石墨的負(fù)極導(dǎo)電性較好，但要達(dá)到大的放電率，還需要提高負(fù)極的導(dǎo)電性，使其導(dǎo)電性與鋰離子從石墨中脫離的能力達(dá)到平衡。
磷酸鐵鋰電池結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
1. 正極:電池正極為橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO;鋁箔與電池的正極相連。
2. 負(fù)極:石墨是由電池的負(fù)極組成。銅箔連接在電池的負(fù)極上。
3、隔膜(隔膜):用于聚合物、高分子材料;
4、電解液(電解質(zhì)):如六氟磷酸鋰、過(guò)氯酸鋰、四氟鋰、硼酸等。
5、電解液:電解液包括:碳酸乙烯酯、碳酸丙烯、碳酸二甲酯、丁酸乙酯、碳酸氟乙烯、硼酸二草酸鋰、六氟磷酸鋰。
6、除保溫材料外，安全閥、密封圈、殼體等。
