Vad är ett litiumjärnfosfatbatteri?

Litiumjärnfosfatbatteri är ett litiumjonbatteri med litiumjärnfosfat (LiFePO4) som katodmaterial och kol som katodmaterial. Märkspänningen för det enda batteriet är 3,2V, och laddningsgränsspänningen är 3,6V~3,65V.
Under laddningsprocessen kommer en del litiumjoner av litiumjärnfosfat att försvinna, och den elektrolytiska massan kommer att överföras till katoden och bäddas in med kolmaterial. Samtidigt frigörs elektroner från anoden och anländer från den externa kretsen för att upprätthålla balansen i den kemiska reaktionen. I urladdningsprocessen flyr litiumjoner genom magnetisk kraft, anländer genom den elektrolytiska massan, frigörs samtidigt, anländer till den externa kretsen och ger energi till utsidan.

Litiumjärnfosfatbatteri har fördelarna med hög arbetsspänning, hög energitäthet, lång livslängd, bra säkerhet, låg självurladdningshastighet och inget minne.
I kristallstrukturen är syreatomer tätt anordnade i sex tecken. PO43 tetraeder och FeO6 bildar kristallens rumsliga skelett, Li och Fe upptar oktaedergapet, P upptar tetraedergapet, där Fe upptar kovinkelpositionen och Li upptar den kovarianta positionen. FeO6 är förbundna med varandra på kristallens BC-plan, och den oktaedriska strukturen av LiO6 i B-axelns riktning är förbundna med varandra i en kedjestruktur. En FeO6, två LiO6 och en PO43 tetraeder samexisterar.

Det totala nätverket av FeO6 är diskontinuerligt, så det kan inte bilda konduktivitet. Å andra sidan begränsar PO43-tetraedern volymförändringen av gittret och påverkar ablationen och diffusionen av Li, vilket resulterar i extremt låg elektronisk konduktivitet och jondiffusionseffektivitet hos katodmaterialet.

Teoretiskt sett har batteriet en hög kapacitet (ca 170mAh/g), och urladdningsplattformen är 3,4V. Li går fram och tillbaka mellan laddning och urladdning. Under laddning sker en oxidationsreaktion och Li försvinner. Den elektrolytiska substansen är inbäddad i katoden, och järn omvandlas från Fe2 till Fe3, och en oxidationsreaktion inträffar.

Vilka är de strukturella egenskaperna hos litiumjärnfosfatbatterier?

Den vänstra sidan av litiumjärnfosfatbatteriet är gjord av olivinmaterial, som är ansluten till batteriet med aluminiumfolie. Till höger finns batterikatoden som består av kol (grafit), som är sammankopplad med kopparfolie och batterikatoden. I mitten finns membranet av den separerade polymeren. Litium kan passera genom membranet, inte membranet. Insidan av batteriet är fyllt med elektrolytisk substans, och batteriet är förseglat med ett metallskal.

Vad är principen för batteriladdning och urladdning?

Laddningsurladdningsreaktionen för litiumjärnfosfatbatterier sker mellan LiFePo4 och FePO4. Under laddningen separerade jonerna från litium från FePO4, och under urladdning bäddar litiumjoner in FePO4 för att bilda LiFePo4.

När batteriet är laddat, rör sig litiumjoner från litiumjärnfosfatkristallen till kristallytan, kommer in i det elektrolytiska ämnet under inverkan av elektrisk fältkraft, passerar genom membranet och går sedan till grafitkristallens yta genom elektrolyten, och sedan inbäddad i grafitgittret. Å andra sidan strömmar kopparfoliekollektorn genom ledaren till aluminiumfoliekollektorn, genom fliken, batteripelaren, extern krets, örat till batterikatoden och genom ledaren till grafitkatoden. Katodens laddningsbalans. Efter att litiumjoner fasas ut från litiumjärnfosfat, omvandlas litiumjärnfosfat till järnfosfat.