磷酸鐵鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理

2019-02-11 14:55
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   磷酸鐵鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為極板、隔板、電解液、外殼、安全閥、端子等,LiFePO4電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)左面是橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極端子銜接,右邊是由碳(石墨)組成的電池負(fù)極,由銅箔與電池的負(fù)極端子銜接,中心是隔閡,它把正極與負(fù)極離隔,但鋰離子Li 能夠經(jīng)過(guò)而電子e-不能經(jīng)過(guò),電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),為鋰離子運(yùn)動(dòng)供給運(yùn)送介質(zhì)。


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   LiFePO4電池在充電時(shí),外界電流從負(fù)極流向正極,導(dǎo)致正極中的鋰離子Li 從磷酸鐵鋰等過(guò)度金屬氧化物的晶格中脫出,經(jīng)過(guò)液態(tài)電解質(zhì)這一橋梁,經(jīng)過(guò)隔閡向負(fù)極搬遷,并嵌入碳素材料負(fù)極的層狀結(jié)構(gòu)中。正極材料的體積因鋰離子的移出而發(fā)作改變,但自身的骨架結(jié)構(gòu)保持不變。


   LiFePO4電池在放電時(shí),負(fù)極中的鋰離子Li 從碳素材料層間脫出,經(jīng)過(guò)液態(tài)電解質(zhì)這一橋梁,經(jīng)過(guò)隔閡向正極搬遷,并嵌入正極材料的晶格中,相應(yīng)地電流從正極經(jīng)外界負(fù)載流向負(fù)極。


   磷酸鐵鋰材料為橄欖石型磷酸鹽類(lèi)嵌鋰材料,晶體結(jié)構(gòu)安穩(wěn),充放電過(guò)程中不易發(fā)作變形或損壞。相同,鋰離子重復(fù)的嵌入和脫出只會(huì)引起負(fù)極材料的層距離改變,也不會(huì)引起材料晶體結(jié)構(gòu)的損壞。鋰離子電池也稱(chēng)為搖椅式電池。


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