磷酸鐵鋰離子電池的空間結(jié)構(gòu)和反應(yīng)原理

對磷酸鐵鋰陰極材料,及其相對廣泛的原料來源、循環(huán)壽命長、安全指數(shù)高,不污染環(huán)境,在眾多正極材料反映了很強(qiáng)的綜合性能,一直是熱點(diǎn)的鋰離子電池陽極材料的制備,近年來,在型磷酸鐵鋰陰極材料的發(fā)展已達(dá)到實(shí)用水平,甚至開始正式的商業(yè)應(yīng)用,LiFePO4為橄欖石結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)如圖1所示，理論比容量為170mahh，當(dāng)鋰離子電池充電時(shí)，會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，鋰離子FeO6從層中釋放出來，流入電解液，最終到達(dá)負(fù)極。在外部電路中，電子同時(shí)到達(dá)負(fù)極，鐵會(huì)從二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)鐵離子，導(dǎo)致氧化反應(yīng)。放電過程與充電過程相反。

鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)(BMS)可以提高鋰離子電池的一致性

以鋰離子電池為動(dòng)力源的電動(dòng)工具，綠色環(huán)保，循環(huán)性能好，電池容量大，整機(jī)使用壽命長，深受人們喜愛。越來越多的鋰電動(dòng)工具采用電池組并聯(lián)、串聯(lián)的方式來提高電池的整體容量。經(jīng)過一系列的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)后，電池的一致性對電池組的壽命和安全性有著重要的影響。雖然對電池組進(jìn)行了嚴(yán)格的一致性篩選，但串并聯(lián)電池組的容量、安全性和壽命性能無法與單個(gè)電池相比。目前，電池管理系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具行業(yè)，以控制電池組中電池的一致性和安全性，從而保護(hù)電池組，延長工具的使用壽命。

鋰離子電池生產(chǎn)的一致性被公認(rèn)為行業(yè)的問題,雖然通過電壓,內(nèi)阻,可憐的使用系數(shù)方法,標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)法和閾值法來篩選的相對一致性電池,但電池集團(tuán)后,電池組內(nèi)電池很難保持一致性,其影響因素很多,如溫度場、電池極化,自放電等。因此，控制電池組中電池的一致性就顯得尤為重要。電池管理系統(tǒng)(BMS)可以實(shí)現(xiàn)對電池相對一致性的控制，從而防止電池在使用過程中可能出現(xiàn)的電池不一致導(dǎo)致的過充和過放電，相對延長電池組的使用壽命。功能均衡的電池管理系統(tǒng)在一定程度上緩解了電池組的不一致性問題，最大限度地提高了電池組的容量和能量利用率。