Який принцип зарядки та розрядки літій-залізо-фосфатної батареї?

Літій-залізо-фосфатна батарея — це літій-іонна батарея з фосфатом літію-заліза (LiFePO4) як матеріал негативного електрода та вуглецем як матеріал негативного електрода. Номінальна напруга однієї батареї становить 3,2 В, а напруга відключення зарядки становить 3,6 В ~ 3,65 В

Під час процесу заряджання літій-залізо-фосфатної батареї деякі іони літію з літій-залізо-фосфату виходять і потрапляють на катод через електроліт, щоб закріпити вуглецевий матеріал катода. У той же час електрони вивільняються з анода, щоб досягти катода із зовнішнього контуру керування, щоб зберегти баланс хімічної реакції. У процесі розряду іони літію виходять через магнітну силу та досягають анода через електроліт, тоді як електрони, вивільнені з катода, досягають анода через зовнішні ланцюги, щоб забезпечити енергію назовні.

Розробка літій-залізо-фосфатної батареї має такі переваги, як висока напруга, висока щільність енергії, тривалий термін служби, хороші технічні характеристики безпеки, низька швидкість саморозряду, відсутність пам’яті тощо.

У кристалічній структурі lifepo4 атоми кисню щільно розташовані по шести буквах. Тетраедр PO43 і октаедр FeO6 утворюють каркас просторової структури кристала. Li і Fe займають проміжки цих октаедров, P займають тетраедр через проміжок, де Fe займає спільне кутове положення з октаедром, а Li займає коваріантне положення кожного октаедра. Октаедри Feo6 з'єднані на площині bc кристала, а октаедри lio6 на осі b з'єднані ланцюжковою структурою. Один октаедр FeO6, два октаедри LiO6 і один тетраедр PO43. Загальна октаедрична мережа FeO6 є розривною, тому вона не може утворювати електронну провідність. З іншого боку, об’єм обмеженої решітки тетраедра PO43 постійно змінюється, що впливає на абляцію Li та електронну дифузію, що призводить до надзвичайно низького рівня електронної провідності та ефективності використання дифузії іонів катодних матеріалів LiFePO4.

Літій-залізо-фосфатний акумулятор має високу теоретичну ємність (близько 170 мАг/г) і розрядну платформу 3,4 В. Li тече вперед і назад між анодом і анодом, заряджаючи і розряджаючи. Під час зарядки відбувається технологічна реакція окислення, і літій виходить з анода. Аналізуючи електроліт, вбудований в катод, залізо змінюється з Fe2 на Fe3, і відбувається хімічна реакція системи окислення.

Реакція заряду розряду літій-залізо-фосфатної батареї відбувається між lifepo_4 і fepo_4. Під час процесу керування заряджанням LiFePO4 може утворювати FePO4 шляхом відриву від традиційних іонів літію, а під час процесу розвитку розряду LiFePO4 може утворюватися шляхом збільшення іонів літію шляхом вбудовування FePO4.

Коли батарея заряджається, іони літію переміщуються з кристала фосфату літію заліза на поверхню кристала, потрапляють в електроліт під дією сили електричного поля, проходять через плівку, а потім рухаються до поверхні кристала графіту через електроліт, а потім вбудовані в кристалічну решітку графіту.

З іншого боку, електронна інформація проходить через провідник до колектора з алюмінієвої фольги анода через наконечник, полюс анода, який використовується акумулятором, зовнішню схему керування, катод, катодний наконечник і колектор з мідної фольги. катод батареї, і тече до китайського графітового катода через провідник. Баланс заряду катода. Коли іон літію дефазується з фосфату заліза літію, фосфат літію заліза перетворюється на фосфат заліза. Коли батарея розряджається, іони літію видаляються з чорного кристала переходу та потрапляють у навчальний електроліт. Потім їх можна перенести на поверхню кристала фосфату літію заліза через мембрану, а потім вставити в решітку фосфату літію заліза шляхом аналізу розчину електроліту.

У той же час електрони протікають через провідник до катодного колектора з мідної фольги, до катода батареї, зовнішнього контуру, анода, анода до анода акумуляторної батареї з алюмінієвої фольги, а потім до літієвого залізо-фосфатного анода через провідник. Два полярні заряди зрівноважені. Іони літію можна вставити в кристал фосфату заліза, і фосфат заліза перетворюється на фосфат літію і заліза.