磷酸鐵鋰電池的結構與工作原理講解

磷酸鐵鋰電池的全稱是磷酸鐵鋰鋰電池，這個名字太長了，簡稱磷酸鐵鋰電池。由于其性能特別適合電力應用，所以在名稱中加入了power一詞，即磷酸鐵鋰動力鋰離子電池。也有人稱之為鋰-鐵(生命)動力鋰離子電池。

工作原理

磷酸鐵鋰電池是指以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰電池。鋰電池正極材料重要有鋰鈷酸、鋰錳酸、鋰鎳酸、三元材料、磷酸鐵鋰等。鋰鈷氧化物是大多數鋰電池的負極材料。

意義

在金屬市場上，鈷(Co)是最昂貴的，儲存也不多，鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜，而鐵(Fe)儲存較多。陽極材料的價格與這些金屬的價格一致。因此，使用鋰電池制成的LiFePO4正極材料應該是相當便宜的。它的另一個特點是對環境的環保無污染。

充電電池的要求是:高容量,高輸出電壓、充放電循環性能好,穩定的輸出電壓,大電流充放電、電化學穩定、使用安全(不收取、放電和短路操作不當造成的,如燃燒或爆炸),工作溫度范圍寬,無毒或少毒藥,對環境無污染。采用磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰電池的陽極是好這些性能要求,特別是在大型放電率放電(5~10c放電),放電電壓穩定,安全,不會燃燒,不會爆炸,和生活(周期),對環境無污染,它是最好的,是目前最好的電池大電流輸出功率。

結構與工作原理

LiFePO4作為電池的正極，通過鋁箔與電池的正極連接。中間是聚合物的膜，它將正極和負極分開，但是鋰離子Li可以通過，而電子e-則不能。右邊是電池的負極，由碳(石墨)組成，用銅箔連接到電池的負極上。在電池的上下兩端之間是電池的電解液，它被密封在一個金屬盒子里。

當LiFePO4電池充電時，正極鋰離子Li通過聚合物膜向負極遷移。在放電過程中，負極中的鋰離子通過隔膜向正極遷移。鋰電池是根據鋰離子在充電和放電之間來回移動的事實來命名的。

的重要性能

電池額定電壓為3.2v，終端充電電壓為3.6v，終端放電電壓為2.0v。由于各廠家所使用的陽極、陰極、電解液材料的質量和工藝不同，其性能也存在一定的差異。例如，同一型號(同一包裝標準電池)的電池容量差異很大(10%~20%)。

要說明的是，不同廠家加工的磷酸鐵鋰電池各性能參數存在差異;此外，還有一些電池性能不包括在內，如電池內阻、自放電率、充放電溫度等。

磷酸鐵鋰動力鋰離子電池的容量差別很大，可分為三種類型: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。不同類型的電池在相同的參數上也有一些差異。

過放電至零電壓試驗:

使用STL18650(1100mAh)磷酸鐵鋰動力鋰離子電池做零電壓放電試驗。測試條件:對1100mAhSTL18650電池充電0.5c，放電至0C電壓，放電1.0c。將0V電池分成兩組:一組7天，另一組30天。儲存期滿后，充電0.5c，放電1.0c。最后，比較了兩種零電壓存儲周期的差別。

試驗結果表明，零電壓存儲7天后，電池無泄漏，性能良好，容量為100%。30天后，無泄漏，性能良好，產量98%;儲存30天后，電池進行了三次充放電，容量恢復到100%。

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