鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1501次 | 2020年10月08日
磷酸鐵鋰離子電池的空間結(jié)構(gòu)以及作業(yè)原理介紹
磷酸鐵鋰離子電池的空間結(jié)構(gòu):
有關(guān)LiFePO4的正極資料,其質(zhì)料來源較為廣泛,循環(huán)壽數(shù)較長(zhǎng),安全指數(shù)也很高,對(duì)環(huán)境污染較小,在很多正極資料中體現(xiàn)出非常強(qiáng)的歸納功能,一直是制備鋰離子電池正極的熱點(diǎn)資料,在最近幾年的發(fā)展下,LiFePO4型正極資料現(xiàn)已抵達(dá)實(shí)用的水平,乃至開始正規(guī)商業(yè)化應(yīng)用,LiFePO4為橄欖石結(jié)構(gòu),空間結(jié)構(gòu)如圖1所示,其理論比容量為170mAhh,當(dāng)鋰離子電池進(jìn)行充電時(shí),會(huì)發(fā)生氧化反響,鋰離子FeO6層面間釋放出來,流進(jìn)電解液,最終抵達(dá)負(fù)極,在外電路,電子一起抵達(dá)負(fù)極,鐵會(huì)從二價(jià)鐵離子變?yōu)槿齼r(jià)鐵離子,發(fā)生氧化反響。放電進(jìn)程則與充電進(jìn)程相反,發(fā)生的是還原反響。
磷酸鐵鋰離子電池作業(yè)原理:
磷酸鐵鋰離子電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極資料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極資料首要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元資料、磷酸鐵鋰等。其間鈷酸鋰是現(xiàn)在絕大多數(shù)鋰離子電池運(yùn)用的正極資料。
含義
金屬交易商場(chǎng),鈷(Co)最貴,而且存儲(chǔ)量不多,鎳(Ni)、錳(Mn)較廉價(jià),而鐵(Fe)存儲(chǔ)量較多。正極資料的價(jià)格也與這些金屬的價(jià)格行情共同。因而,選用LiFePO4正極資料做成的鋰離子電池應(yīng)是挺廉價(jià)的。它的另一個(gè)特色是對(duì)環(huán)境環(huán)保無污染。
作為充電電池的要求是:容量高、輸出電壓高、杰出的充放電循環(huán)功能、輸出電壓穩(wěn)定、能大電流充放電、電化學(xué)穩(wěn)定功能、運(yùn)用中安全(不會(huì)因過充電、過放電及短路等操作不妥而引起焚燒或爆破)、作業(yè)溫度范圍寬、無毒或少毒、對(duì)環(huán)境無污染。選用LiFePO4作正極的磷酸鐵鋰離子電池在這些功能要求上都不錯(cuò),特別在大放電率放電(5~10C放電)、放電電壓平穩(wěn)上、安全上(不焚燒、不爆破)、壽數(shù)上(循環(huán)次數(shù))、對(duì)環(huán)境無污染上,它是最好的,是現(xiàn)在最好的大電流輸出動(dòng)力鋰電池。
結(jié)構(gòu)與作業(yè)原理
LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔閡,它把正極與負(fù)極離隔,但鋰離子Li能夠經(jīng)過而電子e-不能經(jīng)過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負(fù)極,由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),電池由金屬外殼密閉封裝。
LiFePO4電池在充電時(shí),正極中的鋰離子Li經(jīng)過聚合物隔閡向負(fù)極搬遷;在放電進(jìn)程中,負(fù)極中的鋰離子Li經(jīng)過隔閡向正極搬遷。鋰離子電池便是因鋰離子在充放電時(shí)來回搬遷而命名的。