鋰鐵電池的原理和特點解析

鋰鐵電池的原理

鋰鐵電池的內部結構如圖1所示。左邊是橄欖石結構的LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負極隔開，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過，右邊是由碳（石墨）組成的電池負極，由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質，電池由金屬外殼密閉封裝。外部可加裝電池夾。

LiFePO4電池在充電時，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移；在放電過程中，負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。

0鋰鐵電池的特點

1、效率輸出：標準放電為2～5C、繼續高電流放電可達10C，瞬間脈沖放電（10S）可達20C；

2、成本低

3、使電池內部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；

4、好的循環壽命，經500次循環，其放電容量仍大于95%；

5、放電到零伏也不會損壞；

6、充電快速；

7、溫時性能良好：外部溫度65℃時內部溫度則高達95℃，電池放電結束時溫度可達160℃，電池的結構安全、完好；

磷酸鋰鐵電池具有許多優勢，例如高溫特性佳、循環壽命長及材料成本低等，且磷酸鋰鐵電池的安全性更是目前正極材料中最佳者。只是該材料仍有體積能量密度較低及材料導電性差等缺點；體積能量密度低將限制該電池在便攜式產品的使用，而導電性則需仰賴制程技術來改善。

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