解析磷酸鐵鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理

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。鋰離子電池的正極材料有鋰鈷酸、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(shù)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。由于其功能特別適用于電源的使用，所以它參與了標題中的電源一詞，即磷酸鐵鋰電源電池。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，庫存也很低，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(huán)境沒有污染。

可充電電池的要求是:高容量,高輸出電壓、充電和放電周期函數(shù),可以穩(wěn)定輸出電壓,大電流充放電,電化學穩(wěn)定的功能,使用安全(不充電,放電和短路引起的火災或爆炸等操作不當),寬操作溫度規(guī)劃、無毒或少毒藥,對環(huán)境無污染。選擇磷酸亞鐵鋰離子電池的磷酸鐵鋰陰極在功能上的要求是很好,特別是在大的放電率放電(5~10c放電),放電電壓穩(wěn)定,安全(不燃燒,爆炸),把(周期),對環(huán)境無污染,它是最好的,現(xiàn)在是最好的大電流輸出功率電池。

結(jié)構(gòu)與工作原理

LiFePO4是電池的正極，由鋁箔連接在電池的正極上。中間是聚合物的阻擋層，將正極和負極分開，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(gòu)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(zhì)，電池被封裝在金屬外殼中。

當LiFePO4電池充電時，正極的鋰離子Li通過聚合物阻擋層移動到負極。在放電過程中，負極中的鋰離子通過間隙向正極移動。鋰離子電池得名于鋰離子在充電和放電時來回移動。

的重要功能

電池額定電壓為3.2v，間歇充電電壓為3.6v，間歇放電電壓為2.0v。由于各廠家選擇正極、負極、電解液的材質(zhì)和工藝不同，其性能會有一些不同。例如同類型電池容量(同包裝標準電池)差異較大(10%~20%)。

這里要說明的是，不同廠家生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動力鋰電池在各種功能參數(shù)上存在差異;其他不包括電池的一些功能，如電池內(nèi)阻、自放電率、充放電溫度等。

磷酸鐵鋰離子電池的容量差別很大，可分為三大類:小的只有零點幾毫安，中等的只有幾十毫安，大的只有幾百毫安。不同類型電池的相似參數(shù)也有一定的差異。

過放至零電壓試驗

采用STL18650(1100mAh)磷酸鐵鋰動力鋰電池進行零電壓放電試驗。測試條件:將充電率0.5c的1100mAhSTL18650電池復蓋，放電至電池電壓0C，放電率1.0c。然后將0V電池分為兩組:一組7天，另一組30天;儲存期滿后，0.5c的充電率再次充滿，1.0c放電。最后，比較了兩種零電壓存儲周期的差別。

試驗結(jié)果表明，經(jīng)過7天零電壓存儲后，電池無泄漏，性能優(yōu)良，容量為100%。儲存后30天，無滲漏，性能優(yōu)良，容量98%;儲存30天后，電池充電、放電3次，容量恢復到100%。