リン酸鉄リチウム電池とは何ですか?

リン酸鉄リチウム電池は、正極材料としてリン酸鉄リチウム (LiFePO4)、正極材料として炭素を使用したリチウムイオン電池です。単電池の定格電圧は3.2V、充電終止電圧は3.6V～3.65Vです。
充電プロセス中に、リン酸鉄リチウムの一部のリチウムイオンが放出され、電解質の塊がカソードに移動して炭素材料に埋め込まれます。同時に、電子がアノードから放出され、外部回路から到達して化学反応のバランスを維持します。放電過程では、リチウムイオンが磁力によって逃げ、電解質を通って到達し、同時に放出されて外部回路に到達し、外部にエネルギーを提供します。

リチウム鉄リン酸塩電池には、高い動作電圧、高いエネルギー密度、長いサイクル寿命、優れた安全性、低い自己放電率、およびメモリがないという利点があります。
結晶構造は酸素原子が6文字に密に並んでいます。 PO43 四面体と FeO6 は結晶の空間骨格を形成し、Li と Fe は八面体ギャップを占め、P は四面体ギャップを占め、Fe は共角位置を占め、Li は共変位置を占めます。 FeO6 は結晶の BC 面で結合しており、LiO6 の B 軸方向の八面体構造は鎖状に結合しています。 1 つの FeO6、2 つの LiO6、および 1 つの PO43 四面体が共存します。

FeO6 のネットワーク全体は不連続であるため、導電性を形成できません。一方、PO43 四面体は格子の体積変化を制限し、Li のアブレーションと拡散に影響を与えるため、正極材料の電子伝導性とイオン拡散効率が極めて低くなります。

理論的には、バッテリーは高容量 (約 170mAh/g) で、放電プラットフォームは 3.4V です。 Liは充電と放電を行ったり来たりします。充電中に酸化反応が起こり、Liが抜け出します。陰極には電解質物質が埋め込まれており、鉄がFe2からFe3に変化し酸化反応が起こります。

リン酸鉄リチウム電池の構造上の特徴は何ですか?

リン酸鉄リチウム電池の左側はオリビン素材でできており、アルミ箔で電池と接続されています。右側はカーボン (グラファイト) で構成されたバッテリーの陰極で、銅箔とバッテリーの陰極で接続されています。中央には分離されたポリマーの膜があります。リチウムは膜を通過できますが、膜は通過できません。電池の内部には電解質が充填されており、電池は金属殻で密閉されています。

バッテリーの充電と放電の原理は何ですか?

リン酸鉄リチウム電池の充放電反応は、LiFePo4とFePO4の間で起こります。充電時にはリチウムから分離したイオンが FePO4 を形成し、放電時にはリチウムイオンが FePO4 を埋め込んで LiFePo4 を形成します。

バッテリーが充電されると、リチウムイオンはリン酸鉄リチウム結晶から結晶表面に移動し、電界力の影響で電解質物質に入り、隔膜を通過し、電解質を通って黒鉛結晶の表面に移動します。そしてグラファイト格子に埋め込まれます。一方、銅箔集電体は、導体を通ってアルミニウム箔集電体に流れ、ラグ、電池柱、外部回路、耳を通って電池の陰極に、そして導体を通って黒鉛陰極に流れます。カソードの電荷バランス。リン酸鉄リチウムからリチウムイオンが分離された後、リン酸鉄リチウムはリン酸鉄に変換されます。