鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1741次 | 2021年07月12日
磷酸鐵鋰電池結(jié)構(gòu)與工作原理?
磷酸鐵鋰電池簡介
磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。
磷酸鐵鋰電池結(jié)構(gòu)與工作原理
LiFePO4電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。左邊是橄欖石結(jié)構(gòu)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(fù)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(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,正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負(fù)極遷移;在放電過程中,負(fù)極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn)
高效率輸出:標(biāo)準(zhǔn)放電為2~5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C,瞬間脈沖放電(10S)可達(dá)20C;
高溫時性能良好:外部溫度65℃時內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃,電池放電結(jié)束時溫度可達(dá)160℃,電池的結(jié)構(gòu)安全、完好;
即使電池內(nèi)部或外部受到傷害,電池不燃燒、不爆炸、安全性最好;
極好的循環(huán)壽命,經(jīng)500次循環(huán),其放電容量仍大于95%;
過放電到零伏也無損壞;
可快速充電;
低成本;
無記憶效應(yīng):可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低于額定容量值,這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,電池?zé)o論處于什么狀態(tài),可隨充隨用,無須先放完再充電。
體積小、重量輕,同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的1/3,重量是鉛酸電池的1/3。
對環(huán)境無污染,該電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認(rèn)證通過),無污染,符合歐洲ROHS規(guī)定,為絕對的綠色環(huán)保電池。鉛酸電池中卻存在著大量的鉛,在廢棄后若處理不當(dāng),仍將對環(huán)境形成二次污染,而磷酸鐵鋰材料無論在生產(chǎn)及使用過程中,均無污染。
磷酸鐵鋰電池組裝生產(chǎn)工藝流程分為三大工段,一是極片制作,二是電芯制作,三是電池組裝。在磷酸鐵鋰電池組裝生產(chǎn)工藝中,極片制作是基礎(chǔ)、電芯制作是核心,電池組裝關(guān)系到鋰電池成品質(zhì)量。