鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:626次 | 2023年10月31日
磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)和工作原理以及充電放電過程
磷酸鐵鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與負(fù)極隔開,但鋰離子可以通過而電子不能通過,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。磷酸鐵鋰離子電池在充電時(shí),正極中的鋰離子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(shí)來回遷移而命名。
磷酸鐵鋰離子電池充電過程
電池充電時(shí),鋰離子從磷酸鐵鋰晶體的面遷移到晶體表面,在電場力的用途下,進(jìn)入電解液,穿過隔膜,再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面,然后嵌入石墨晶格中。與此同時(shí),電子經(jīng)導(dǎo)電體流向正極的鋁箔集電極,經(jīng)極耳、電池極柱、外電路、負(fù)極極柱、負(fù)極耳流向負(fù)極的銅箔集流體,再經(jīng)導(dǎo)電體流到石墨負(fù)極,使負(fù)極的電荷達(dá)至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后,磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵。
磷酸鐵鋰離子電池放電過程
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池放電時(shí),鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來,進(jìn)入電解液,穿過隔膜,再經(jīng)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面,然后重新經(jīng)面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)。與此同時(shí),電池經(jīng)導(dǎo)電體流向負(fù)極的銅箔集電極,經(jīng)極耳、電池負(fù)極柱、外電路、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔集流體,再經(jīng)導(dǎo)電體流到磷酸鐵鋰正極,使正極的電荷達(dá)至平衡。